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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
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 \kstructd{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 \kstructd{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
349 \textit{fifo}, mentre sui file del filesystem \texttt{vfat} non saranno
350 disponibili i permessi, ma resta il fatto che grazie al VFS le \textit{system
351 call} per le operazioni sui file possono restare sempre le stesse nonostante
352 le enormi differenze che 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=11cm]{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=11cm]{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 \procfilem{/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 \constd{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 \constd{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[\constd{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[\constd{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[\constd{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[\constd{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 \textit{pathname} relativi all'interno del filesystem non possa fallire.
845 \item[\constd{MS\_NOATIME}] Viene disabilitato sul filesystem l'aggiornamento
846 degli \textit{access time} (vedi sez.~\ref{sec:file_file_times}) per
847 qualunque tipo di file. Dato che l'aggiornamento degli \textit{access time}
848 è una funzionalità la cui utilità è spesso irrilevante ma comporta un costo
849 elevato visto che una qualunque lettura comporta comunque una scrittura su
850 disco,\footnote{e questo ad esempio ha conseguenze molto pesanti nell'uso
851 della batteria sui portatili.} questa opzione consente di disabilitarla
852 completamente. La soluzione può risultare troppo drastica dato che
853 l'informazione viene comunque utilizzata da alcuni programmi, per cui nello
854 sviluppo del kernel sono state introdotte altre opzioni che forniscono
855 soluzioni più appropriate e meno radicali.
857 \item[\constd{MS\_NODEV}] Viene disabilitato sul filesystem l'accesso ai file
858 di dispositivo eventualmente presenti su di esso. L'opzione viene usata come
859 misura di precauzione per rendere inutile la presenza di eventuali file di
860 dispositivo su filesystem che non dovrebbero contenerne.\footnote{si ricordi
861 che le convenzioni del \textit{Linux Filesystem Hierarchy Standard}
862 richiedono che questi siano mantenuti esclusivamente sotto \texttt{/dev}.}
864 Viene utilizzata, assieme a \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}, per
865 fornire un accesso più controllato a quei filesystem di cui gli utenti hanno
866 il controllo dei contenuti, in particolar modo quelli posti su dispositivi
867 rimuovibili. In questo modo si evitano alla radice possibili situazioni in
868 cui un utente malizioso inserisce su uno di questi filesystem dei file di
869 dispositivo con permessi ``opportunamente'' ampliati che gli consentirebbero
870 di accedere anche a risorse cui non dovrebbe.
872 \item[\constd{MS\_NODIRATIME}] Viene disabilitato sul filesystem
873 l'aggiornamento degli \textit{access time} (vedi
874 sez.~\ref{sec:file_file_times}), ma soltanto per le directory. Costituisce
875 una alternativa per \const{MS\_NOATIME}, che elimina l'informazione per le
876 directory, che in pratica che non viene mai utilizzata, mantenendola per i
877 file in cui invece ha un impiego, sia pur limitato.
879 \item[\constd{MS\_NOEXEC}] Viene disabilitata sul filesystem l'esecuzione di un
880 qualunque file eseguibile eventualmente presente su di esso. L'opzione viene
881 usata come misura di precauzione per rendere impossibile l'uso di programmi
882 posti su filesystem che non dovrebbero contenerne.
884 Anche in questo caso viene utilizzata per fornire un accesso più controllato
885 a quei filesystem di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. Da
886 questo punto di vista l'opzione è meno importante delle analoghe
887 \const{MS\_NODEV} e \const{MS\_NOSUID} in quanto l'esecuzione di un
888 programma creato dall'utente pone un livello di rischio nettamente
889 inferiore, ed è in genere consentita per i file contenuti nella sua home
890 directory.\footnote{cosa che renderebbe superfluo l'attivazione di questa
891 opzione, il cui uso ha senso solo per ambienti molto controllati in cui si
892 vuole che gli utenti eseguano solo i programmi forniti
893 dall'amministratore.}
895 \item[\constd{MS\_NOSUID}] Viene disabilitato sul filesystem l'effetto dei bit
896 dei permessi \acr{suid} e \acr{sgid} (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm})
897 eventualmente presenti sui file in esso contenuti. L'opzione viene usata
898 come misura di precauzione per rendere inefficace l'effetto di questi bit
899 per filesystem in cui non ci dovrebbero essere file dotati di questi
902 Di nuovo viene utilizzata, analogamente a \const{MS\_NOEXEC} e
903 \const{MS\_NODEV}, per fornire un accesso più controllato a quei filesystem
904 di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. In questo caso si evita
905 che un utente malizioso possa inserire su uno di questi filesystem un
906 eseguibile con il bit \acr{suid} attivo e di proprietà dell'amministratore o
907 di un altro utente, che gli consentirebbe di eseguirlo per conto di
910 \item[\constd{MS\_PRIVATE}] Marca un \textit{mount point} come privato. Si
911 tratta di una delle nuove opzioni (insieme a \const{MS\_SHARED},
912 \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti parte
913 dell'infrastruttura degli \textit{shared subtree} introdotta a partire dal
914 kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei \textit{bind mount}. In
915 questo caso \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point}
916 che si intende marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
918 Di default, finché non lo si marca altrimenti con una delle altre opzioni
919 dell'interfaccia come \textit{shared subtree}, ogni \textit{mount point} è
920 privato. Ogni \textit{bind mount} ottenuto da un \textit{mount point} di
921 tipo \textit{private} si comporta come descritto nella trattazione di
922 \const{MS\_BIND}. Si usa questo flag principalmente per revocare gli effetti
923 delle altre opzioni e riportare il comportamento a quello ordinario.
925 \item[\constd{MS\_RDONLY}] Esegue il montaggio del filesystem in sola lettura,
926 non sarà possibile nessuna modifica ai suoi contenuti. Viene usato tutte le
927 volte che si deve accedere ai contenuti di un filesystem con la certezza che
928 questo non venga modificato (ad esempio per ispezionare un filesystem
929 corrotto). All'avvio di default il kernel monta la radice in questa
932 \item[\constd{MS\_REC}] Applica ricorsivamente a tutti i \textit{mount point}
933 presenti al di sotto del \textit{mount point} indicato gli effetti della
934 opzione degli \textit{shared subtree} associata. Anche questo caso
935 l'argomento \param{target} deve fare riferimento ad un \textit{mount point}
936 e tutti gli altri argomenti sono ignorati, ed il flag deve essere indicato
937 assieme ad una fra \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED},
938 \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}.
940 % TODO trattare l'opzione \texttt{lazytime} introdotta con il kernel 4.0,
941 % vedi http://lwn.net/Articles/621046/
943 \item[\constd{MS\_RELATIME}] Indica di effettuare l'aggiornamento degli
944 \textit{access time} sul filesystem soltanto quando questo risulti
945 antecedente il valore corrente del \textit{modification time} o del
946 \textit{change time} (per i tempi dei file si veda
947 sez.~\ref{sec:file_file_times}). L'opzione è disponibile a partire dal
948 kernel 2.6.20, mentre dal 2.6.30 questo è diventato il comportamento di
949 default del sistema, che può essere riportato a quello tradizionale con
950 l'uso di \const{MS\_STRICTATIME}. Sempre dal 2.6.30 il comportamento è stato
951 anche modificato e l'\textit{access time} viene comunque aggiornato se è più
952 vecchio di un giorno.
954 L'opzione consente di evitare i problemi di prestazioni relativi
955 all'aggiornamento dell'\textit{access time} senza avere impatti negativi
956 riguardo le funzionalità, il comportamento adottato infatti consente di
957 rendere evidente che vi è stato un accesso dopo la scrittura, ed evitando al
958 contempo ulteriori operazioni su disco negli accessi successivi. In questo
959 modo l'informazione relativa al fatto che un file sia stato letto resta
960 disponibile, ed i programmi che ne fanno uso continuano a funzionare. Con
961 l'introduzione di questo comportamento l'uso delle alternative
962 \const{MS\_NOATIME} e \const{MS\_NODIRATIME} è sostanzialmente inutile.
964 \item[\constd{MS\_REMOUNT}] Consente di rimontare un filesystem già montato
965 cambiandone le opzioni di montaggio in maniera atomica. In questo modo si
966 possono modificare le opzioni del filesystem anche se questo è in uso. Gli
967 argomenti \param{source} e \param{target} devono essere gli stessi usati per
968 il montaggio originale, mentre sia \param{data} che \param{mountflags}
969 conterranno le nuove opzioni, \param{filesystemtype} viene ignorato.
971 Qualunque opzione specifica del filesystem indicata con \param{data} può
972 essere modificata, mentre con \param{mountflags} possono essere modificate
973 solo alcune opzioni generiche. Con i kernel più recenti queste sono soltanto
974 \const{MS\_MANDLOCK}, \const{MS\_RDONLY} e \const{MS\_SYNCHRONOUS}, prima
975 del kernel 2.6.16 potevano essere modificate anche le ulteriori
976 \const{MS\_NOATIME} e \const{MS\_NODIRATIME}, ed infine prima del kernel
977 2.4.10 anche \const{MS\_NODEV}, \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}.
979 \itindbeg{shared~subtree}
981 \item[\constd{MS\_SHARED}] Marca un \textit{mount point} come \textit{shared
982 mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
983 \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
984 parte dell'infrastruttura dei cosiddetti \textit{shared subtree} introdotta
985 a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei \textit{bind
986 mount}. In questo caso \param{target} dovrà fare riferimento al
987 \textit{mount point} che si intende marcare, e tutti gli altri argomenti
990 Lo scopo dell'opzione è ottenere che tutti i successivi \textit{bind mount}
991 effettuati da un \textit{mount point} marcato da essa siano di tipo
992 \textit{shared}, cioè ``\textsl{condividano}'' con l'originale e fra di loro
993 ogni ulteriore operazione di montaggio o smontaggio che avviene su una
994 directory al di sotto di uno qualunque di essi. Le operazioni di montaggio e
995 smontaggio effettuate al di sotto di un qualunque \textit{mount point} così
996 marcato verranno ``\textsl{propagate}'' a tutti i \textit{mount point} della
997 stessa condivisione, e la sezione di albero di file vista al di sotto di
998 ciascuno di essi sarà sempre identica.
1000 \itindend{shared~subtree}
1002 \item[\constd{MS\_SILENT}] Richiede la soppressione di alcuni messaggi di
1003 avvertimento nei log del kernel (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}). L'opzione
1004 è presente a partire dal kernel 2.6.17 e sostituisce, utilizzando un nome
1005 non fuorviante, la precedente \const{MS\_VERBOSE}, introdotta nel kernel
1006 2.6.12, che aveva lo stesso effetto.
1008 \item[\constd{MS\_SLAVE}] Marca un \textit{mount point} come \textit{slave
1009 mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
1010 \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
1011 parte dell'infrastruttura degli \textit{shared subtree} introdotta a partire
1012 dal kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei \textit{bind mount}.
1013 In questo caso \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point}
1014 che si intende marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
1016 Lo scopo dell'opzione è ottenere che tutti i successivi \textit{bind mount}
1017 effettuati da un \textit{mount point} marcato da essa siano di tipo
1018 \textit{slave}, cioè ``\textsl{condividano}'' ogni ulteriore operazione di
1019 montaggio o smontaggio che avviene su una directory al di sotto del
1020 \textit{mount point} originale. Le operazioni di montaggio e smontaggio in
1021 questo caso vengono ``\textsl{propagate}'' soltanto dal \textit{mount point}
1022 originale (detto anche \textit{master}) verso gli \textit{slave}, mentre
1023 essi potranno eseguire al loro interno ulteriori montaggi che non saranno
1024 propagati né negli altri né nel \textit{mount point} originale.
1026 \item[\constd{MS\_STRICTATIME}] Ripristina il comportamento tradizionale per
1027 cui l'\textit{access time} viene aggiornato ad ogni accesso al
1028 file. L'opzione è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.30 quando il
1029 comportamento di default del kernel è diventato quello fornito da
1030 \const{MS\_RELATIME}.
1032 \item[\constd{MS\_SYNCHRONOUS}] Abilita la scrittura sincrona richiedendo che
1033 ogni modifica al contenuto del filesystem venga immediatamente registrata su
1034 disco. Lo stesso comportamento può essere ottenuto con il flag
1035 \const{O\_SYNC} di \func{open} (vedi sez.~\ref{sec:file_open_close}).
1037 Questa opzione consente di ridurre al minimo il rischio di perdita dei dati
1038 in caso di crollo improvviso del sistema, al costo di una pesante perdita di
1039 prestazioni dato che tutte le funzioni di scrittura non saranno più
1040 bufferizzate e si bloccheranno fino all'arrivo dei dati sul disco. Per un
1041 compromesso in cui questo comportamento avviene solo per le directory, ed ha
1042 quindi una incidenza nettamente minore, si può usare \const{MS\_DIRSYNC}.
1044 \item[\constd{MS\_UNBINDABLE}] Marca un \textit{mount point} come
1045 \textit{unbindable mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
1046 \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED} e \const{MS\_SLAVE}) facenti parte
1047 dell'infrastruttura degli \textit{shared subtree} introdotta a partire dal
1048 kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei \textit{bind mount}. In
1049 questo caso \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point}
1050 che si intende marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
1052 Un \textit{mount point} marcato in questo modo disabilita la capacità di
1053 eseguire dei \textit{bind mount} del suo contenuto. Si comporta cioè come
1054 allo stesso modo di un \textit{mount point} ordinario di tipo
1055 \textit{private} con in più la restrizione che nessuna sua sottodirectory
1056 (anche se relativa ad un ulteriore montaggio) possa essere utilizzata per un
1057 come sorgente di un \textit{bind mount}.
1061 % NOTE per \const{MS\_SLAVE},\const{MS\_SHARE}, \const{MS\_PRIVATE} e
1062 % \const{MS\_UNBINDABLE} dal 2.6.15 vedi shared subtrees, in particolare
1063 % * http://lwn.net/Articles/159077/ e
1064 % * Documentation/filesystems/sharedsubtree.txt
1066 % TODO: (bassa priorità) non documentati ma presenti in sys/mount.h:
1074 Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile
1075 ``\textsl{smontarlo}'' usando la funzione di sistema \funcd{umount}, il cui
1080 \fdecl{umount(const char *target)}
1081 \fdesc{Smonta un filesystem.}
1083 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1084 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1086 \item[\errcode{EBUSY}] il filesystem è occupato.
1087 \item[\errcode{EINVAL}] \param{target} non è un \textit{mount point}.
1088 \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di
1089 amministratore.\footnotemark
1091 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
1092 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} nel loro significato generico. }
1095 \footnotetext{più precisamente la capacità \const{CAP\_SYS\_ADMIN}, vedi
1096 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.}
1098 La funzione prende il nome della directory su cui il filesystem è montato e
1099 non il file o il dispositivo che è stato montato,\footnote{questo è vero a
1100 partire dal kernel 2.3.99-pre7, prima esistevano due chiamate separate e la
1101 funzione poteva essere usata anche specificando il file di dispositivo.} in
1102 quanto a partire dai kernel della serie 2.4.x è possibile montare lo stesso
1103 dispositivo in più punti. Nel caso più di un filesystem sia stato montato
1104 sullo stesso \textit{mount point} viene smontato quello che è stato montato
1105 per ultimo. Si tenga presente che la funzione fallisce se il filesystem è
1106 ``\textsl{occupato}'', cioè quando ci sono ancora dei file aperti sul
1107 filesystem, se questo contiene la directory di lavoro (vedi
1108 sez.~\ref{sec:file_work_dir}) di un qualunque processo o il \textit{mount
1109 point} di un altro filesystem.
1111 Linux provvede inoltre una seconda funzione di sistema, \funcd{umount2}, che
1112 consente un maggior controllo delle operazioni, come forzare lo smontaggio di
1113 un filesystem anche quando questo risulti occupato; il suo prototipo è:
1117 \fdecl{umount2(const char *target, int flags)}
1118 \fdesc{Smonta un filesystem.}
1120 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1121 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1123 \item[\errcode{EAGAIN}] si è chiamata la funzione con \const{MNT\_EXPIRE}
1124 ed il filesystem non era occupato.
1125 \item[\errcode{EBUSY}] \param{target} è la directory di lavoro di qualche
1126 processo, o contiene dei file aperti, o un altro \textit{mount point}.
1127 \item[\errcode{EINVAL}] \param{target} non è un \textit{mount point} o si
1128 è usato \const{MNT\_EXPIRE} con \const{MNT\_FORCE} o
1129 \const{MNT\_DETACH} o si è specificato un flag non esistente.
1131 e tutti gli altri valori visti per \func{umount} con lo stesso significato.}
1134 Il valore di \param{flags} è una maschera binaria dei flag che controllano le
1135 modalità di smontaggio, che deve essere specificato con un OR aritmetico delle
1136 costanti illustrate in tab.~\ref{tab:umount2_flags}. Specificando
1137 \constd{MNT\_FORCE} la funzione cercherà di liberare il filesystem anche se è
1138 occupato per via di una delle condizioni descritte in precedenza. A seconda
1139 del tipo di filesystem alcune (o tutte) possono essere superate, evitando
1140 l'errore di \errcode{EBUSY}. In tutti i casi prima dello smontaggio viene
1141 eseguita una sincronizzazione dei dati.
1146 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1148 \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione}\\
1151 \const{MNT\_FORCE} & Forza lo smontaggio del filesystem anche se questo è
1152 occupato (presente dai kernel della serie 2.2).\\
1153 \const{MNT\_DETACH} & Esegue uno smontaggio ``\textsl{pigro}'', in cui si
1154 blocca l'accesso ma si aspetta che il filesystem si
1155 liberi (presente dal kernel 2.4.11 e dalla
1156 \acr{glibc} 2.11).\\
1157 \const{MNT\_EXPIRE} & Se non occupato marca un \textit{mount point} come
1158 ``\textsl{in scadenza}'' in modo che ad una
1159 successiva chiamata senza utilizzo del filesystem
1160 questo venga smontato (presente dal
1161 kernel 2.6.8 e dalla \acr{glibc} 2.11).\\
1162 \const{UMOUNT\_NOFOLLOW}& Non dereferenzia \param{target} se questo è un
1163 collegamento simbolico (vedi
1164 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}) evitando
1165 problemi di sicurezza (presente dal kernel
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 \constd{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 \constd{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 \constd{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 \conffilebeg{/etc/mtab}
1253 La \acr{glibc} provvede infine una serie di funzioni per la gestione dei due
1254 file \conffiled{/etc/fstab}\footnote{più precisamente \funcm{setfsent},
1255 \funcm{getfsent}, \funcm{getfsfile}, \funcm{getfsspec}, \funcm{endfsent}.}
1256 ed \conffile{/etc/mtab}\footnote{più precisamente \funcm{setmntent},
1257 \funcm{getmntent},\funcm{getmntent\_r}, \funcm{addmntent},\funcm{endmntent},
1258 \funcm{hasmntopt}.} che convenzionalmente sono usati in quasi tutti i
1259 sistemi unix-like per mantenere rispettivamente le informazioni riguardo ai
1260 filesystem da montare e a quelli correntemente montati. Le funzioni servono a
1261 leggere il contenuto di questi file in opportune strutture \structd{fstab} e
1262 \structd{mntent}, e, nel caso di \conffile{/etc/mtab}, per inserire e
1263 rimuovere le voci presenti nel file.
1265 In generale si dovrebbero usare queste funzioni, in particolare quelle
1266 relative a \conffile{/etc/mtab}, quando si debba scrivere un programma che
1267 effettua il montaggio di un filesystem. In realtà in questi casi è molto più
1268 semplice invocare direttamente il programma \cmd{mount}. Inoltre l'uso stesso
1269 di \conffile{/etc/mtab} è considerato una pratica obsoleta, in quanto se non
1270 aggiornato correttamente (cosa che è impossibile se la radice è montata in
1271 sola lettura) il suo contenuto diventa fuorviante.
1273 Per questo motivo il suo utilizzo viene deprecato ed in molti casi viene già
1274 oggi sostituito da un collegamento simbolico a \procfile{/proc/mounts}, che
1275 contiene una versione degli stessi contenuti (vale a dire l'elenco dei
1276 filesystem montati) generata direttamente dal kernel, e quindi sempre
1277 disponibile e sempre aggiornata. Per questo motivo tralasceremo la
1278 trattazione, di queste funzioni, rimandando al manuale della \acr{glibc}
1279 \cite{GlibcMan} per la documentazione completa.
1281 \conffileend{/etc/mtab}
1283 % TODO (bassa priorità) scrivere delle funzioni (getfsent e getmntent &C)
1284 % TODO (bassa priorità) documentare ? swapon e swapoff (man 2 ...)
1288 \section{La gestione di file e directory}
1289 \label{sec:file_dir}
1291 In questa sezione esamineremo le funzioni usate per la manipolazione dei nomi
1292 file e directory, per la creazione di collegamenti simbolici e diretti, per la
1293 gestione e la lettura delle directory. In particolare ci soffermeremo sulle
1294 conseguenze che derivano dalla architettura di un filesystem unix-like
1295 illustrata in sez.~\ref{sec:file_filesystem} per quanto attiene il
1296 comportamento e gli effetti delle varie funzioni. Tratteremo infine la
1297 directory di lavoro e le funzioni per la gestione di file speciali e
1301 \subsection{La gestione dei nomi dei file}
1302 \label{sec:link_symlink_rename}
1304 % \subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
1305 % \label{sec:file_link}
1307 Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
1308 dei nomi alternativi, come gli alias del vecchio MacOS o i collegamenti di
1309 Windows o i nomi logici del VMS, che permettono di fare riferimento allo
1310 stesso file chiamandolo con nomi diversi o accedendovi da directory diverse.
1311 Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove un nome alternativo viene
1312 usualmente chiamato ``\textsl{collegamento}'' (o \textit{link}). Data
1313 l'architettura del sistema riguardo la gestione dei file vedremo però che ci
1314 sono due metodi sostanzialmente diversi per fare questa operazione.
1316 \itindbeg{hard~link}
1317 \index{collegamento!diretto|(}
1319 In sez.~\ref{sec:file_filesystem} abbiamo spiegato come la capacità di
1320 chiamare un file con nomi diversi sia connaturata con l'architettura di un
1321 filesystem per un sistema Unix, in quanto il nome del file che si trova in una
1322 directory è solo un'etichetta associata ad un puntatore che permette di
1323 ottenere il riferimento ad un \textit{inode}, e che è quest'ultimo che viene
1324 usato dal kernel per identificare univocamente gli oggetti sul filesystem.
1326 Questo significa che fintanto che si resta sullo stesso filesystem la
1327 realizzazione di un \textit{link} è immediata: uno stesso file può avere tanti
1328 nomi diversi, dati da altrettante associazioni diverse allo stesso
1329 \textit{inode} effettuate tramite ``etichette'' diverse in directory
1330 diverse. Si noti anche come nessuno di questi nomi possa assumere una
1331 particolare preferenza o originalità rispetto agli altri, in quanto tutti
1332 fanno comunque riferimento allo stesso \textit{inode} e quindi tutti
1333 otterranno lo stesso file.
1335 Quando si vuole aggiungere ad una directory una voce che faccia riferimento ad
1336 un file già esistente nella modalità appena descritta, per ottenere quello che
1337 viene denominato ``\textsl{collegamento diretto}'' (o \textit{hard link}), si
1338 deve usare la funzione di sistema \funcd{link}, il cui prototipo è:
1342 \fdecl{int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
1343 \fdesc{Crea un nuovo collegamento diretto (\textit{hard link}).}
1345 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1346 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1348 \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) di nome \param{newpath}
1350 \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi collegamenti al file \param{oldpath}
1351 (il numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
1352 sez.~\ref{sec:sys_limits}).
1353 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
1354 \param{newpath} non supporta i collegamenti diretti o è una directory.
1355 \item[\errcode{EXDEV}] i file \param{oldpath} e \param{newpath} non fanno
1356 riferimento ad un filesystem montato sullo stesso
1357 \textit{mount point}.
1358 \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
1359 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM},
1360 \errval{ENOSPC}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EROFS} nel loro significato
1364 La funzione crea in \param{newpath} un collegamento diretto al file indicato
1365 da \param{oldpath}. Per quanto detto la creazione di un nuovo collegamento
1366 diretto non copia il contenuto del file, ma si limita a creare la voce
1367 specificata da \param{newpath} nella directory corrispondente e l'unica
1368 proprietà del file che verrà modificata sarà il numero di riferimenti al file
1369 (il campo \var{i\_nlink} della struttura \kstruct{inode}, vedi
1370 fig.~\ref{fig:kstruct_inode}) che verrà aumentato di di uno. In questo modo lo
1371 stesso file potrà essere acceduto sia con \param{newpath} che
1372 con \param{oldpath}.
1374 Per quanto dicevamo in sez.~\ref{sec:file_filesystem} la creazione di un
1375 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i \textit{pathname} sono
1376 nello stesso filesystem ed inoltre esso deve supportare gli \textit{hard link}
1377 (il meccanismo non è disponibile ad esempio con il filesystem \acr{vfat} di
1378 Windows). In realtà la funzione ha un ulteriore requisito, e cioè che non solo
1379 che i due file siano sullo stesso filesystem, ma anche che si faccia
1380 riferimento ad essi all'interno dello stesso \textit{mount point}.\footnote{si
1381 tenga presente infatti, come detto in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting},
1382 che a partire dal kernel 2.4 uno stesso filesystem può essere montato più
1383 volte su directory diverse.}
1385 La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
1386 filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
1387 l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
1388 directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
1389 creare dei \textit{loop} nel filesystem (vedi fig.~\ref{fig:file_link_loop})
1390 che molti programmi non sono in grado di gestire e la cui rimozione
1391 diventerebbe piuttosto complicata.\footnote{in genere per questo tipo di
1392 errori occorre eseguire il programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem,
1393 in quanto in caso di \textit{loop} la directory creata non sarebbe vuota e
1394 non si potrebbe più rimuoverla.}
1396 Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei collegamenti
1397 simbolici (che vedremo a breve) e dei \textit{bind mount}
1398 (già visti in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}) che possono fornire la
1399 stessa funzionalità senza questi problemi, nel caso di Linux questa capacità è
1400 stata completamente disabilitata, e al tentativo di creare un collegamento
1401 diretto ad una directory la funzione \func{link} restituisce sempre l'errore
1404 Un ulteriore comportamento peculiare di Linux è quello in cui si crea un
1405 \textit{hard link} ad un collegamento simbolico. In questo caso lo standard
1406 POSIX.1-2001 prevederebbe che quest'ultimo venga risolto e che il collegamento
1407 sia effettuato rispetto al file cui esso punta, e che venga riportato un
1408 errore qualora questo non esista o non sia un file. Questo era anche il
1409 comportamento iniziale di Linux ma a partire dai kernel della serie
1410 2.0.x\footnote{per la precisione il comportamento era quello previsto dallo
1411 standard POSIX fino al kernel di sviluppo 1.3.56, ed è stato temporaneamente
1412 ripristinato anche durante lo sviluppo della serie 2.1.x, per poi tornare al
1413 comportamento attuale fino ad oggi (per riferimento si veda
1414 \url{http://lwn.net/Articles/293902}).} è stato adottato un comportamento
1415 che non segue più lo standard per cui l'\textit{hard link} viene creato nei
1416 confronti del collegamento simbolico, e non del file cui questo punta. La
1417 revisione POSIX.1-2008 lascia invece il comportamento dipendente
1418 dall'implementazione, cosa che rende Linux conforme a questa versione
1419 successiva dello standard.
1421 \itindbeg{symbolic~link}
1422 \index{collegamento!simbolico|(}
1424 La ragione di questa differenza rispetto al vecchio standard, presente anche
1425 in altri sistemi unix-like, è dovuta al fatto che un collegamento simbolico
1426 può fare riferimento anche ad un file non esistente o a una directory, per i
1427 quali l'\textit{hard link} non può essere creato, per cui la scelta di seguire
1428 il collegamento simbolico è stata ritenuta una scelta scorretta nella
1429 progettazione dell'interfaccia. Infatti se non ci fosse il comportamento
1430 adottato da Linux sarebbe impossibile creare un \textit{hard link} ad un
1431 collegamento simbolico, perché la funzione lo risolverebbe e l'\textit{hard
1432 link} verrebbe creato verso la destinazione. Invece evitando di seguire lo
1433 standard l'operazione diventa possibile, ed anche il comportamento della
1434 funzione risulta molto più comprensibile. Tanto più che se proprio se si vuole
1435 creare un \textit{hard link} rispetto alla destinazione di un collegamento
1436 simbolico è sempre possibile farlo direttamente.\footnote{ciò non toglie che
1437 questo comportamento possa causare problemi, come nell'esempio descritto
1438 nell'articolo citato nella nota precedente, a programmi che non si aspettano
1439 questa differenza rispetto allo standard POSIX.}
1441 Dato che \func{link} crea semplicemente dei nomi che fanno riferimenti agli
1442 \textit{inode}, essa può funzionare soltanto per file che risiedono sullo
1443 stesso filesystem e solo per un filesystem di tipo Unix. Inoltre abbiamo
1444 visto che in Linux non è consentito eseguire un collegamento diretto ad una
1447 Per ovviare a queste limitazioni, come accennato all'inizio, i sistemi
1448 unix-like supportano un'altra forma di collegamento, detta
1449 ``\textsl{collegamento simbolico}'' (o anche \textit{soft link} o
1450 \textit{symbolic link}). In questo caso si tratta, come avviene in altri
1451 sistemi operativi, di file speciali che contengono semplicemente il
1452 riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è possibile
1453 effettuare \textit{link} anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
1454 filesystem che non supportano i collegamenti diretti, a delle directory, ed
1455 anche a file che non esistono ancora.
1457 \itindend{hard~link}
1458 \index{collegamento!diretto|)}
1460 Il meccanismo funziona in quanto i \textit{symbolic link} sono riconosciuti
1461 come tali dal kernel\footnote{è uno dei diversi tipi di file visti in
1462 tab.~\ref{tab:file_file_types}, contrassegnato come tale nell'\textit{inode}
1463 e riconoscibile dal valore del campo \var{st\_mode} della struttura
1464 \struct{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}).} e tutta una serie di
1465 funzioni di sistema (come \func{open} o \func{stat}) quando ricevono come
1466 argomento il \textit{pathname} di un collegamento simbolico vanno
1467 automaticamente ad operare sul file da esso specificato. La funzione di
1468 sistema che permette di creare un nuovo collegamento simbolico è
1469 \funcd{symlink}, ed il suo prototipo è:
1473 \fdecl{int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)}
1474 \fdesc{Crea un nuovo collegamento simbolico (\textit{symbolic link}).}
1476 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1477 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1479 \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
1480 \item[\errcode{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
1481 \param{oldpath} è una stringa vuota.
1482 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
1483 supporta i collegamenti simbolici.
1484 \item[\errcode{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
1486 \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
1487 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC} e
1488 \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
1491 La funzione crea un nuovo collegamento simbolico \param{newpath} che fa
1492 riferimento ad \param{oldpath}. Si tenga presente che la funzione non
1493 effettua nessun controllo sull'esistenza di un file di nome \param{oldpath},
1494 ma si limita ad inserire il \textit{pathname} nel collegamento
1495 simbolico. Pertanto un collegamento simbolico può anche riferirsi ad un file
1496 che non esiste ed in questo caso si ha quello che viene chiamato un
1497 \itindex{dangling~link} \textit{dangling link}, letteralmente un
1498 \index{collegamento!ciondolante} ``\textsl{collegamento ciondolante}''.
1500 Come accennato i collegamenti simbolici sono risolti automaticamente dal
1501 kernel all'invocazione delle varie \textit{system call}. In
1502 tab.~\ref{tab:file_symb_effect} si è riportato un elenco dei comportamenti
1503 delle varie funzioni di sistema che operano sui file nei confronti della
1504 risoluzione dei collegamenti simbolici, specificando quali li seguono e quali
1505 invece possono operare direttamente sui loro contenuti.
1509 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
1511 \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
1514 \func{access} & $\bullet$ & -- \\
1515 \func{chdir} & $\bullet$ & -- \\
1516 \func{chmod} & $\bullet$ & -- \\
1517 \func{chown} & -- & $\bullet$ \\
1518 \func{creat} & $\bullet$ & -- \\
1519 \func{exec} & $\bullet$ & -- \\
1520 \func{lchown} & $\bullet$ & -- \\
1521 \func{link}\footnotemark & -- & $\bullet$ \\
1522 \func{lstat} & -- & $\bullet$ \\
1523 \func{mkdir} & $\bullet$ & -- \\
1524 \func{mkfifo} & $\bullet$ & -- \\
1525 \func{mknod} & $\bullet$ & -- \\
1526 \func{open} & $\bullet$ & -- \\
1527 \func{opendir} & $\bullet$ & -- \\
1528 \func{pathconf} & $\bullet$ & -- \\
1529 \func{readlink} & -- & $\bullet$ \\
1530 \func{remove} & -- & $\bullet$ \\
1531 \func{rename} & -- & $\bullet$ \\
1532 \func{stat} & $\bullet$ & -- \\
1533 \func{truncate} & $\bullet$ & -- \\
1534 \func{unlink} & -- & $\bullet$ \\
1537 \caption{Uso dei collegamenti simbolici da parte di alcune funzioni.}
1538 \label{tab:file_symb_effect}
1541 \footnotetext{a partire dalla serie 2.0, e contrariamente a quanto indicato
1542 dallo standard POSIX.1-2001.}
1544 Si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
1545 con i file descriptor (che tratteremo nel prossimo capitolo), in quanto la
1546 risoluzione del collegamento simbolico viene in genere effettuata dalla
1547 funzione che restituisce il file descriptor (normalmente la \func{open}, vedi
1548 sez.~\ref{sec:file_open_close}) e tutte le operazioni seguenti fanno
1549 riferimento solo a quest'ultimo.
1551 Dato che, come indicato in tab.~\ref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
1552 \func{open} seguono i collegamenti simbolici, occorrono funzioni apposite per
1553 accedere alle informazioni del collegamento invece che a quelle del file a cui
1554 esso fa riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un collegamento
1555 simbolico si usa la funzione di sistema \funcd{readlink}, il cui prototipo è:
1559 \fdecl{int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)}
1560 \fdesc{Legge il contenuto di un collegamento simbolico.}
1562 {La funzione ritorna il numero di caratteri letti dentro \param{buff} in caso
1563 di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
1566 \item[\errcode{EINVAL}] \param{path} non è un collegamento simbolico
1567 o \param{size} non è positiva.
1568 \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
1569 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e
1570 \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
1573 La funzione legge il \textit{pathname} a cui fa riferimento il collegamento
1574 simbolico indicato dall'argomento \param{path} scrivendolo sul
1575 buffer \param{buff} di dimensione \param{size}. Si tenga presente che la
1576 funzione non termina la stringa con un carattere nullo e che se questa è
1577 troppo lunga la tronca alla dimensione specificata da \param{size} per evitare
1578 di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
1582 \includegraphics[width=8.5cm]{img/link_loop}
1583 \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un collegamento
1585 \label{fig:file_link_loop}
1588 Come accennato uno dei motivi per cui non sono consentiti \textit{hard link}
1589 alle directory è che questi possono creare dei \textit{loop} nella risoluzione
1590 dei nomi che non possono essere eliminati facilmente. Invece è sempre
1591 possibile, ed in genere anche molto utile, creare un collegamento simbolico ad
1592 una directory, anche se in questo caso si potranno ottenere anche dei
1593 \textit{loop}. La situazione è illustrata in fig.~\ref{fig:file_link_loop},
1594 che riporta la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è
1595 creato al suo interno un collegamento simbolico che punta di nuovo a
1596 \file{/boot}.\footnote{il \textit{loop} mostrato in
1597 fig.~\ref{fig:file_link_loop} è stato usato per poter permettere a
1598 \cmd{grub} (un bootloader in grado di leggere direttamente da vari
1599 filesystem il file da lanciare come sistema operativo) di vedere i file
1600 contenuti nella directory \file{/boot} con lo stesso \textit{pathname} con
1601 cui verrebbero visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come
1602 accade spesso, su una partizione separata (che \cmd{grub} all'avvio vedrebbe
1605 Questo però può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
1606 scansione di una directory senza tener conto dei collegamenti simbolici, ad
1607 esempio se lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop
1608 nella directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot},
1609 \file{/boot/boot}, \file{/boot/boot/boot} e così via.
1611 Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
1612 un \textit{pathname} possano essere seguiti fino ad un certo numero massimo di
1613 collegamenti simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
1614 \constd{MAXSYMLINKS}. Qualora questo limite venga superato viene generato un
1615 errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}, che nella
1616 quasi totalità dei casi indica appunto che si è creato un collegamento
1617 simbolico che fa riferimento ad una directory del suo stesso
1620 Un altro punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un
1621 collegamento simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste;
1622 ad esempio possiamo usare il comando \cmd{ln} per creare un collegamento
1623 simbolico nella nostra directory con:
1625 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{ln -s /tmp/tmp_file symlink}
1628 e questo avrà successo anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste:
1630 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{ls symlink}
1634 ma questo può generare confusione, perché accedendo in sola lettura a
1635 \file{symlink}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo un errore:
1637 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{cat symlink}
1638 cat: symlink: No such file or directory
1641 con un errore che può sembrare sbagliato, dato che \cmd{ls} ci ha mostrato
1642 l'esistenza di \file{symlink}, se invece scrivessimo su \file{symlink}
1643 otterremmo la creazione di \file{/tmp/tmp\_file} senza errori.
1646 \itindend{symbolic~link}
1647 \index{collegamento!simbolico|)}
1649 Un'altra funzione relativa alla gestione dei nomi dei file, anche se a prima
1650 vista parrebbe riguardare un argomento completamente diverso, è quella che per
1651 la cancellazione di un file. In realtà una \textit{system call} che serva
1652 proprio a cancellare un file non esiste neanche perché, come accennato in
1653 sez.~\ref{sec:file_filesystem}, quando in un sistema unix-like si richiede la
1654 rimozione di un file quella che si va a cancellare è soltanto la voce che
1655 referenzia il suo \textit{inode} all'interno di una directory.
1657 La funzione di sistema che consente di effettuare questa operazione, il cui
1658 nome come si può notare ha poco a che fare con il concetto di rimozione, è
1659 \funcd{unlink}, ed il suo prototipo è:
1663 \fdecl{int unlink(const char *pathname)}
1664 \fdesc{Cancella un file.}
1666 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1667 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:\footnotemark
1669 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sulla directory
1670 che contiene \param{pathname} o di attraversamento di una delle directory
1672 \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} si riferisce ad una
1674 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non consente l'operazione, o la
1675 directory che contiene \param{pathname} ha lo \textit{sticky bit} e non si
1676 è il proprietario o non si hanno privilegi amministrativi.
1677 \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
1678 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EROFS} nel loro
1679 significato generico.}
1682 \footnotetext{questa funzione su Linux ha alcune peculiarità nei codici di
1683 errore, in particolare riguardo la rimozione delle directory che non è mai
1684 permessa e che causa l'errore \errcode{EISDIR}; questo è un valore specifico
1685 di Linux non conforme allo standard POSIX che prescrive invece l'uso di
1686 \errcode{EPERM} in caso l'operazione non sia consentita o il processo non
1687 abbia privilegi sufficienti, valore che invece Linux usa anche se il
1688 filesystem non supporta la funzione, inoltre il codice \errcode{EBUSY} nel
1689 caso la directory sia occupata su Linux non esiste.}
1691 La funzione elimina il nome specificato dall'argomento \param{pathname} nella
1692 directory che lo contiene e decrementa il numero di riferimenti nel relativo
1693 \textit{inode}.\footnote{come per \func{link} queste due operazioni sono
1694 effettuate all'interno della \textit{system call} in maniera atomica.} Nel
1695 caso di socket, \textit{fifo} o file di dispositivo rimuove il nome, ma come
1696 per i file normali i processi che hanno aperto uno di questi oggetti possono
1697 continuare ad utilizzarli. Nel caso di cancellazione di un collegamento
1698 simbolico, che consiste solo nel rimando ad un altro file, questo viene
1699 immediatamente eliminato.
1701 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
1702 scrittura su di essa, dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto, e
1703 il diritto di esecuzione/attraversamento sulla directory che la contiene
1704 (affronteremo in dettaglio l'argomento dei permessi di file e directory in
1705 sez.~\ref{sec:file_access_control}). Se inoltre lo \textit{sticky bit} (vedi
1706 sez.~\ref{sec:file_special_perm}) è impostato occorrerà anche essere
1707 proprietari del file o proprietari della directory o avere i privilegi di
1710 Si ricordi inoltre che anche se se ne è rimosso il nome da una directory, un
1711 file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti i riferimenti ad esso
1712 sono stati cancellati: solo quando il numero di collegamenti mantenuto
1713 nell'\textit{inode} diventa nullo, questo viene disallocato e lo spazio
1714 occupato su disco viene liberato. Si tenga presente comunque che a questo si
1715 aggiunge sempre un'ulteriore condizione e cioè che non ci siano processi che
1716 abbiano il suddetto file aperto.\footnote{come vedremo in
1717 sez.~\ref{sec:file_unix_interface} il kernel mantiene anche una tabella dei
1718 file aperti nei vari processi, che a sua volta contiene i riferimenti agli
1719 \textit{inode} ad essi relativi; prima di procedere alla cancellazione dello
1720 spazio occupato su disco dal contenuto di un file il kernel controlla anche
1721 questa tabella, per verificare che anche in essa non ci sia più nessun
1722 riferimento all'\textit{inode} in questione.}
1724 Questa caratteristica del sistema può essere usata per essere sicuri di non
1725 lasciare file temporanei su disco in caso di crash di un programma. La tecnica
1726 è quella di aprire un nuovo file e chiamare \func{unlink} su di esso subito
1727 dopo, in questo modo il contenuto del file sarà sempre disponibile all'interno
1728 del processo attraverso il suo file descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_fd}),
1729 ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio occupato su disco
1730 viene immediatamente rilasciato alla conclusione del processo, quando tutti i
1731 file vengono chiusi.
1733 Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
1734 la funzione \func{unlink} sulle directory, nel qual caso si otterrebbe un
1735 errore di \errcode{EISDIR}. Per cancellare una directory si deve usare la
1736 apposita funzione di sistema \func{rmdir} (che vedremo in
1737 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la funzione \func{remove}.
1738 Quest'ultima è la funzione prevista dallo standard ANSI C per effettuare una
1739 cancellazione generica di un file o di una directory e funziona anche per i
1740 sistemi operativo che non supportano gli \textit{hard link}. Nei sistemi
1741 unix-like \funcd{remove} è equivalente ad usare in maniera trasparente
1742 \func{unlink} per i file ed \func{rmdir} per le directory; il suo prototipo è:
1746 \fdecl{int remove(const char *pathname)}
1747 \fdesc{Cancella un file o una directory.}
1749 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
1750 caso \var{errno} assumerà uno dei valori relativi alla chiamata utilizzata,
1751 pertanto si può fare riferimento a quanto illustrato nelle descrizioni di
1752 \func{unlink} e \func{rmdir}.}
1755 La funzione utilizza la funzione \func{unlink} per cancellare i file e la
1756 funzione \func{rmdir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}) per cancellare
1757 le directory.\footnote{questo vale usando la \acr{glibc}; nella libc4 e nella
1758 libc5 la funzione \func{remove} era un semplice alias alla funzione
1759 \func{unlink} e quindi non poteva essere usata per le directory.} Si tenga
1760 presente che per alcune implementazioni del protocollo NFS utilizzare questa
1761 funzione può comportare la scomparsa di file ancora in uso.
1763 Infine per cambiare nome ad un file o a una directory si usa la funzione di
1764 sistema \funcd{rename},\footnote{la funzione è definita dallo standard ANSI C,
1765 ma si applica solo per i file, lo standard POSIX estende la funzione anche
1766 alle directory.} il cui prototipo è:
1770 \fdecl{int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
1771 \fdesc{Rinomina un file o una directory.}
1773 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1774 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1776 \item[\errcode{EACCESS}] non c'è permesso di scrivere nelle directory
1777 contenenti \param{oldpath} e \param{newpath} o di attraversare
1778 quelle dei loro \textit{pathname} o di scrivere su \param{newpath}
1779 se questa è una directory.
1780 \item[\errcode{EBUSY}] o \param{oldpath} o \param{newpath} sono in uso da
1781 parte di qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del
1782 sistema (come \textit{mount point}) ed il sistema non riesce a risolvere
1784 \item[\errcode{EEXIST}] \param{newpath} è una directory già esistente e
1785 non è vuota (anche \errcode{ENOTEMPTY}).
1786 \item[\errcode{EINVAL}] \param{newpath} contiene un prefisso di
1787 \param{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory come
1788 sotto-directory di sé stessa.
1789 \item[\errcode{EISDIR}] \param{newpath} è una directory mentre
1790 \param{oldpath} non è una directory.
1791 \item[\errcode{ENOTDIR}] uno dei componenti dei \textit{pathname} non è una
1792 directory o \param{oldpath} è una directory e
1793 \param{newpath} esiste e non è una directory.
1794 \item[\errval{EPERM}] la directory contenente \param{oldpath} o quella
1795 contenente un \param{newpath} esistente hanno lo \textit{sticky bit} e non
1796 si è i proprietari dei rispettivi file (o non si hanno privilegi
1797 amministrativi) oppure il filesystem non supporta l'operazione.
1798 \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
1799 stesso filesystem e sotto lo stesso \textit{mount point}.
1800 \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{EMLINK},
1801 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC} e
1802 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
1805 La funzione rinomina in \param{newpath} il file o la directory indicati
1806 dall'argomento \param{oldpath}. Il nome viene eliminato nella directory
1807 originale e ricreato nella directory di destinazione mantenendo il riferimento
1808 allo stesso \textit{inode}. Non viene spostato nessun dato e l'\textit{inode}
1809 del file non subisce nessuna modifica in quanto le modifiche sono eseguite
1810 sulle directory che contengono \param{newpath} ed \param{oldpath}.
1812 Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
1813 \func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
1814 c'è modifica, per quanto temporanea, al \textit{link count} del file e non può
1815 esistere un istante in cui un altro processo possa trovare attivi entrambi i
1816 nomi per lo stesso file se la destinazione non esiste o in cui questa sparisca
1817 temporaneamente se già esiste.
1819 Dato che opera in maniera analoga la funzione è soggetta alle stesse
1820 restrizioni di \func{link}, quindi è necessario che \param{oldpath}
1821 e \param{newpath} siano nello stesso filesystem e facciano riferimento allo
1822 stesso \textit{mount point}, e che il filesystem supporti questo tipo di
1823 operazione. Qualora questo non avvenga si dovrà effettuare l'operazione in
1824 maniera non atomica copiando il file a destinazione e poi cancellando
1827 Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
1828 un file o una directory. Se ci riferisce ad un file allora \param{newpath}, se
1829 esiste, non deve essere una directory, altrimenti si avrà un errore di
1830 \errcode{EISDIR}. Se \param{newpath} indica un file già esistente questo verrà
1831 rimpiazzato atomicamente, ma nel caso in cui \func{rename} fallisca il kernel
1832 assicura che esso non sarà toccato. I caso di sovrascrittura però potrà
1833 esistere una breve finestra di tempo in cui sia \param{oldpath}
1834 che \param{newpath} potranno fare entrambi riferimento al file che viene
1837 Se \param{oldpath} è una directory allora \param{newpath}, se esistente, deve
1838 essere una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR}
1839 (se non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} o \errcode{EEXIST} (se non è
1840 vuota). Chiaramente \param{newpath} non potrà contenere \param{oldpath} nel
1841 suo \textit{pathname}, non essendo possibile rendere una directory una
1842 sottodirectory di sé stessa, se questo fosse il caso si otterrebbe un errore
1843 di \errcode{EINVAL}.
1845 Se \param{oldpath} si riferisce ad un collegamento simbolico questo sarà
1846 rinominato restando tale senza nessun effetto sul file a cui fa riferimento.
1847 Se invece \param{newpath} esiste ed è un collegamento simbolico verrà
1848 cancellato come qualunque altro file. Infine qualora \param{oldpath}
1849 e \param{newpath} siano due nomi che già fanno riferimento allo stesso file lo
1850 standard POSIX prevede che la funzione non ritorni un errore, e semplicemente
1851 non faccia nulla, lasciando entrambi i nomi. Linux segue questo standard,
1852 anche se, come fatto notare dal manuale della \acr{glibc}, il comportamento
1853 più ragionevole sarebbe quello di cancellare \param{oldpath}.
1855 In tutti i casi si dovranno avere i permessi di scrittura nelle directory
1856 contenenti \param{oldpath} e \param{newpath}, e nel caso \param{newpath} sia
1857 una directory vuota già esistente anche su di essa (perché dovrà essere
1858 aggiornata la voce ``\texttt{..}''). Se poi le directory
1859 contenenti \param{oldpath} o \param{newpath} hanno lo \textit{sticky bit}
1860 attivo (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) si dovrà essere i proprietari
1861 dei file (o delle directory) che si vogliono rinominare, o avere i permessi di
1865 \subsection{La creazione e la cancellazione delle directory}
1866 \label{sec:file_dir_creat_rem}
1868 Benché in sostanza le directory non siano altro che dei file contenenti
1869 elenchi di nomi con riferimenti ai rispettivi \textit{inode}, non è possibile
1870 trattarle come file ordinari e devono essere create direttamente dal kernel
1871 attraverso una opportuna \textit{system call}.\footnote{questo è quello che
1872 permette anche, attraverso l'uso del VFS, l'utilizzo di diversi formati per
1873 la gestione dei suddetti elenchi, dalle semplici liste a strutture complesse
1874 come alberi binari, hash, ecc. che consentono una ricerca veloce quando il
1875 numero di file è molto grande.} La funzione di sistema usata per creare una
1876 directory è \funcd{mkdir}, ed il suo prototipo è:
1881 \fdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
1882 \fdesc{Crea una nuova directory.}
1884 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
1885 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1887 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory in
1888 cui si vuole inserire la nuova directory o di attraversamento per le
1889 directory al di sopra di essa.
1890 \item[\errcode{EEXIST}] un file o una directory o un collegamento simbolico
1891 con quel nome esiste già.
1892 \item[\errcode{EMLINK}] la directory in cui si vuole creare la nuova
1893 directory contiene troppi file; sotto Linux questo normalmente non avviene
1894 perché il filesystem standard consente la creazione di un numero di file
1895 maggiore di quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo
1896 avere a che fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può
1898 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
1899 la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
1901 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
1902 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EPERM},
1903 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
1906 La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
1907 standard presenti in ogni directory (``\file{.}'' e ``\file{..}''), con il
1908 nome indicato dall'argomento \param{dirname}.
1910 I permessi di accesso (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}) con cui la
1911 directory viene creata sono specificati dall'argomento \param{mode}, i cui
1912 possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_permission_const}; si
1913 tenga presente che questi sono modificati dalla maschera di creazione dei file
1914 (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). La titolarità della nuova
1915 directory è impostata secondo quanto illustrato in
1916 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}.
1918 Come accennato in precedenza per eseguire la cancellazione di una directory è
1919 necessaria una specifica funzione di sistema, \funcd{rmdir}, il suo prototipo
1924 \fdecl{int rmdir(const char *dirname)}
1925 \fdesc{Cancella una directory.}
1927 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
1928 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1930 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory
1931 che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
1932 di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
1934 \item[\errcode{EBUSY}] la directory specificata è la directory di lavoro o
1935 la radice di qualche processo o un \textit{mount point}.
1936 \item[\errcode{EINVAL}] si è usato ``\texttt{.}'' come ultimo componente
1938 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta la cancellazione di
1939 directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
1940 \textit{sticky bit} impostato e non si è i proprietari della directory o
1941 non si hanno privilegi amministrativi.
1943 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
1944 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errcode{ENOTEMPTY} e
1945 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
1949 La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota, la
1950 directory deve cioè contenere le due voci standard ``\file{.}'' e
1951 ``\file{..}'' e niente altro. Il nome può essere indicato con un
1952 \textit{pathname} assoluto o relativo, ma si deve fare riferimento al nome
1953 nella directory genitrice, questo significa che \textit{pathname} terminanti
1954 in ``\file{.}'' e ``\file{..}'' anche se validi in altri contesti, causeranno
1955 il fallimento della funzione.
1957 Se la directory cancellata risultasse aperta in qualche processo per una
1958 lettura dei suoi contenuti (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_read}), pur
1959 scomparendo dal filesystem e non essendo più possibile accedervi o crearvi
1960 altri file, le risorse ad essa associate verrebbero disallocate solo alla
1961 chiusura di tutti questi ulteriori riferimenti.
1964 \subsection{Lettura e scansione delle directory}
1965 \label{sec:file_dir_read}
1967 Benché le directory alla fine non siano altro che dei file che contengono
1968 delle liste di nomi associati ai relativi \textit{inode}, per il ruolo che
1969 rivestono nella struttura del sistema non possono essere trattate come dei
1970 normali file di dati. Ad esempio, onde evitare inconsistenze all'interno del
1971 filesystem, solo il kernel può scrivere il contenuto di una directory, e non
1972 può essere un processo a inserirvi direttamente delle voci con le usuali
1973 funzioni di scrittura.
1975 Ma se la scrittura e l'aggiornamento dei dati delle directory è compito del
1976 kernel, sono molte le situazioni in cui i processi necessitano di poterne
1977 leggere il contenuto. Benché questo possa essere fatto direttamente (vedremo
1978 in sez.~\ref{sec:file_open_close} che è possibile aprire una directory come se
1979 fosse un file, anche se solo in sola lettura) in generale il formato con cui
1980 esse sono scritte può dipendere dal tipo di filesystem, tanto che, come
1981 riportato in tab.~\ref{tab:file_file_operations}, il VFS prevede una apposita
1982 funzione per la lettura delle directory.
1984 \itindbeg{directory~stream}
1986 Tutto questo si riflette nello standard POSIX\footnote{le funzioni erano
1987 presenti in SVr4 e 4.3BSD, la loro specifica è riportata in POSIX.1-2001.}
1988 che ha introdotto una apposita interfaccia per la lettura delle directory,
1989 basata sui cosiddetti \textit{directory stream}, chiamati così per l'analogia
1990 con i \textit{file stream} dell'interfaccia standard ANSI C che vedremo in
1991 sez.~\ref{sec:files_std_interface}. La prima funzione di questa interfaccia è
1992 \funcd{opendir}, il cui prototipo è:
1997 \fdecl{DIR *opendir(const char *dirname)}
1998 \fdesc{Apre un \textit{directory stream}.}
2000 {La funzione ritorna un puntatore al \textit{directory stream} in caso di
2001 successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
2002 dei valori \errval{EACCES}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
2003 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e \errval{ENOTDIR} nel loro significato
2007 La funzione apre un \textit{directory stream} per la directory
2008 \param{dirname}, ritornando il puntatore ad un oggetto di tipo \typed{DIR} (che
2009 è il tipo opaco usato dalle librerie per gestire i \textit{directory stream})
2010 da usare per tutte le operazioni successive, la funzione inoltre posiziona lo
2011 \textit{stream} sulla prima voce contenuta nella directory.
2013 Si tenga presente che comunque la funzione opera associando il
2014 \textit{directory stream} ad un opportuno file descriptor sottostante, sul
2015 quale vengono compiute le operazioni. Questo viene sempre aperto impostando il
2016 flag di \textit{close-on-exec} (si ricordi quanto detto in
2017 sez.~\ref{sec:proc_exec}), così da evitare che resti aperto in caso di
2018 esecuzione di un altro programma.
2020 Nel caso in cui sia necessario conoscere il \textit{file descriptor} associato
2021 ad un \textit{directory stream} si può usare la funzione
2022 \funcd{dirfd},\footnote{questa funzione è una estensione introdotta con BSD
2023 4.3-Reno ed è presente in Linux con le libc5 (a partire dalla versione
2024 5.1.2) e con la \acr{glibc} ma non presente in POSIX fino alla revisione
2025 POSIX.1-2008, per questo per poterla utilizzare fino alla versione 2.10
2026 della \acr{glibc} era necessario definire le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2027 \macro{\_SVID\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
2028 \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o
2029 \texttt{\macro{\_XOPEN\_SOURCE} >= 700}.} il cui prototipo è:
2034 \fdecl{int dirfd(DIR *dir)}
2035 \fdesc{Legge il file descriptor associato ad un \textit{directory stream}.}
2037 {La funzione ritorna un valore positivo corrispondente al file descriptor in
2038 caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
2041 \item[\errcode{EINVAL}] \param{dir} non è un puntatore ad un
2042 \textit{directory stream}.
2043 \item[\errcode{ENOTSUP}] l'implementazione non supporta l'uso di un file
2044 descriptor per la directory.
2049 La funzione restituisce il file descriptor associato al \textit{directory
2050 stream} \param{dir}. Di solito si utilizza questa funzione in abbinamento a
2051 funzioni che operano sui file descriptor, ad esempio si potrà usare
2052 \func{fstat} per ottenere le proprietà della directory, o \func{fchdir} per
2053 spostare su di essa la directory di lavoro (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}).
2055 Viceversa se si è aperto un file descriptor corrispondente ad una directory è
2056 possibile associarvi un \textit{directory stream} con la funzione
2057 \funcd{fdopendir},\footnote{questa funzione è però disponibile solo a partire
2058 dalla versione 2.4 della \acr{glibc}, ed è stata introdotta nello standard
2059 POSIX solo a partire dalla revisione POSIX.1-2008, prima della versione 2.10
2060 della \acr{glibc} per poterla utilizzare era necessario definire la macro
2061 \macro{\_GNU\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
2062 \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o \texttt{\_XOPEN\_SOURCE >=
2063 700} .} il cui prototipo è:
2068 \fdecl{DIR *fdopendir(int fd)}
2069 \fdesc{Associa un \textit{directory stream} ad un file descriptor.}
2071 {La funzione ritorna un puntatore al \textit{directory stream} in caso di
2072 successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
2073 dei valori \errval{EBADF} o \errval{ENOMEM} nel loro significato generico.}
2076 La funzione è identica a \func{opendir}, ma ritorna un \textit{directory
2077 stream} facendo riferimento ad un file descriptor \param{fd} che deve essere
2078 stato aperto in precedenza; la funzione darà un errore qualora questo non
2079 corrisponda ad una directory. L'uso di questa funzione permette di rispondere
2080 agli stessi requisiti delle funzioni ``\textit{at}'' che vedremo in
2081 sez.~\ref{sec:file_openat}.
2083 Una volta utilizzata il file descriptor verrà usato internamente dalle
2084 funzioni che operano sul \textit{directory stream} e non dovrà essere più
2085 utilizzato all'interno del proprio programma. In particolare dovrà essere
2086 chiuso attraverso il \textit{directory stream} con \func{closedir} e non
2087 direttamente. Si tenga presente inoltre che \func{fdopendir} non modifica lo
2088 stato di un eventuale flag di \textit{close-on-exec}, che pertanto dovrà
2089 essere impostato esplicitamente in fase di apertura del file descriptor.
2091 Una volta che si sia aperto un \textit{directory stream} la lettura del
2092 contenuto della directory viene effettuata attraverso la funzione
2093 \funcd{readdir}, il cui prototipo è:
2098 \fdecl{struct dirent *readdir(DIR *dir)}
2099 \fdesc{Legge una voce dal \textit{directory stream}.}
2101 {La funzione ritorna il puntatore alla struttura contenente i dati in caso di
2102 successo e \val{NULL} per un errore o se si è raggiunta la fine dello
2103 \textit{stream}. Il solo codice di errore restituito in \var{errno} è
2104 \errval{EBADF} qualora \param{dir} non indichi un \textit{directory stream}
2108 La funzione legge la voce corrente nella directory, posizionandosi sulla voce
2109 successiva. Pertanto se si vuole leggere l'intero contenuto di una directory
2110 occorrerà ripetere l'esecuzione della funzione fintanto che non si siano
2111 esaurite tutte le voci in essa presenti, che viene segnalata dalla
2112 restituzione di \val{NULL} come valore di ritorno. Si può distinguere questa
2113 condizione da un errore in quanto in questo caso \var{errno} non verrebbe
2116 I dati letti da \func{readdir} vengono memorizzati in una struttura
2117 \struct{dirent}, la cui definizione è riportata in
2118 fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}.\footnote{la definizione è quella usata da
2119 Linux, che si trova nel file \file{/usr/include/bits/dirent.h}, essa non
2120 contempla la presenza del campo \var{d\_namlen} che indica la lunghezza del
2121 nome del file.} La funzione non è rientrante e restituisce il puntatore ad
2122 una struttura allocata staticamente, che viene sovrascritta tutte le volte che
2123 si ripete la lettura di una voce sullo stesso \textit{directory stream}.
2125 Di questa funzione esiste anche una versione rientrante,
2126 \funcd{readdir\_r},\footnote{per usarla è necessario definire una qualunque
2127 delle macro \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 1},
2128 \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE}, \macro{\_SVID\_SOURCE},
2129 \macro{\_POSIX\_SOURCE}.} che non usa una struttura allocata staticamente, e
2130 può essere utilizzata anche con i \textit{thread}, il suo prototipo è:
2135 \fdecl{int readdir\_r(DIR *dir, struct dirent *entry, struct dirent **result)}
2136 \fdesc{Legge una voce dal \textit{directory stream}.}
2138 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo ed un numero positivo per un
2139 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
2143 La funzione restituisce in \param{result} come \textit{value result argument}
2144 l'indirizzo della struttura \struct{dirent} dove sono stati salvati i dati,
2145 che deve essere allocata dal chiamante, ed il cui indirizzo deve essere
2146 indicato con l'argomento \param{entry}. Se si è raggiunta la fine del
2147 \textit{directory stream} invece in \param{result} viene restituito il valore
2150 \begin{figure}[!htb]
2151 \footnotesize \centering
2152 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
2153 \includestruct{listati/dirent.c}
2156 \caption{La struttura \structd{dirent} per la lettura delle informazioni dei
2158 \label{fig:file_dirent_struct}
2161 % Lo spazio per la \struct{dirent} dove vengono restituiti i dati della
2162 % directory deve essere allocato a cura del chiamante, dato che la dimensione
2165 I vari campi di \struct{dirent} contengono le informazioni relative alle voci
2166 presenti nella directory. Sia BSD che SVr4 che POSIX.1-2001\footnote{il
2167 vecchio standard POSIX prevedeva invece solo la presenza del campo
2168 \var{d\_fileno}, identico \var{d\_ino}, che in Linux era definito come alias
2169 di quest'ultimo, mentre il campo \var{d\_name} era considerato dipendente
2170 dall'implementazione.} prevedono che siano sempre presenti il campo
2171 \var{d\_name}, che contiene il nome del file nella forma di una stringa
2172 terminata da uno zero, ed il campo \var{d\_ino}, che contiene il numero di
2173 \textit{inode} cui il file è associato e corrisponde al campo \var{st\_ino} di
2174 \struct{stat}. La presenza di ulteriori campi opzionali oltre i due citati è
2175 segnalata dalla definizione di altrettante macro nella forma
2176 \code{\_DIRENT\_HAVE\_D\_XXX} dove \code{XXX} è il nome del relativo
2177 campo. Come si può evincere da fig.~\ref{fig:file_dirent_struct} nel caso di
2178 Linux sono pertanto definite le macro \macrod{\_DIRENT\_HAVE\_D\_TYPE},
2179 \macrod{\_DIRENT\_HAVE\_D\_OFF} e \macrod{\_DIRENT\_HAVE\_D\_RECLEN}, mentre non
2180 è definita la macro \macrod{\_DIRENT\_HAVE\_D\_NAMLEN}.
2182 Dato che possono essere presenti campi opzionali e che lo standard
2183 POSIX.1-2001 non specifica una dimensione definita per il nome dei file (che
2184 può variare a seconda del filesystem), ma solo un limite superiore pari a
2185 \const{NAME\_MAX} (vedi tab.~\ref{tab:sys_file_macro}), in generale per
2186 allocare una struttura \struct{dirent} in maniera portabile occorre eseguire
2187 un calcolo per ottenere le dimensioni appropriate per il proprio
2188 sistema.\footnote{in SVr4 la lunghezza del campo è definita come
2189 \code{NAME\_MAX+1} che di norma porta al valore di 256 byte usato anche in
2190 fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}.} Lo standard però richiede che il campo
2191 \var{d\_name} sia sempre l'ultimo della struttura, questo ci consente di
2192 ottenere la dimensione della prima parte con la macro di utilità generica
2193 \macro{offsetof}, che si può usare con il seguente prototipo:
2199 \fdecl{size\_t \macrod{offsetof}(type, member)}
2200 \fdesc{Restituisce la posizione del campo \param{member} nella
2201 struttura \param{type}.}
2206 Ottenuta allora con \code{offsetof(struct dirent, d\_name)} la dimensione
2207 della parte iniziale della struttura, basterà sommarci la dimensione massima
2208 dei nomi dei file nel filesystem che si sta usando, che si può ottenere
2209 attraverso la funzione \func{pathconf} (per la quale si rimanda a
2210 sez.~\ref{sec:sys_file_limits}) più un ulteriore carattere per la terminazione
2213 Per quanto riguarda il significato dei campi opzionali, il campo \var{d\_type}
2214 indica il tipo di file (se \textit{fifo}, directory, collegamento simbolico,
2215 ecc.), e consente di evitare una successiva chiamata a \func{lstat} (vedi
2216 sez.~\ref{sec:file_stat}) per determinarlo. I suoi possibili valori sono
2217 riportati in tab.~\ref{tab:file_dtype_macro}. Si tenga presente che questo
2218 valore è disponibile solo per i filesystem che ne supportano la restituzione
2219 (fra questi i più noti sono \textsl{btrfs}, \textsl{ext2}, \textsl{ext3}, e
2220 \textsl{ext4}), per gli altri si otterrà sempre il valore
2221 \const{DT\_UNKNOWN}.\footnote{inoltre fino alla versione 2.1 della
2222 \acr{glibc}, pur essendo il campo \var{d\_type} presente, il suo uso non era
2223 implementato, e veniva restituito comunque il valore \const{DT\_UNKNOWN}.}
2228 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
2230 \textbf{Valore} & \textbf{Tipo di file} \\
2233 \constd{DT\_UNKNOWN} & Tipo sconosciuto.\\
2234 \constd{DT\_REG} & File normale.\\
2235 \constd{DT\_DIR} & Directory.\\
2236 \constd{DT\_LNK} & Collegamento simbolico.\\
2237 \constd{DT\_FIFO} & \textit{Fifo}.\\
2238 \constd{DT\_SOCK} & Socket.\\
2239 \constd{DT\_CHR} & Dispositivo a caratteri.\\
2240 \constd{DT\_BLK} & Dispositivo a blocchi.\\
2243 \caption{Costanti che indicano i vari tipi di file nel campo \var{d\_type}
2244 della struttura \struct{dirent}.}
2245 \label{tab:file_dtype_macro}
2248 Per la conversione da e verso l'analogo valore mantenuto dentro il campo
2249 \var{st\_mode} di \struct{stat} (vedi fig.~\ref{fig:file_stat_struct}) sono
2250 definite anche due macro di conversione, \macro{IFTODT} e \macro{DTTOIF}:
2256 \fdecl{int \macrod{IFTODT}(mode\_t MODE)}
2257 \fdesc{Converte il tipo di file dal formato di \var{st\_mode} a quello di
2259 \fdecl{mode\_t \macrod{DTTOIF}(int DTYPE)}
2260 \fdesc{Converte il tipo di file dal formato di \var{d\_type} a quello di
2266 Il campo \var{d\_off} contiene invece la posizione della voce successiva della
2267 directory, mentre il campo \var{d\_reclen} la lunghezza totale della voce
2268 letta. Con questi due campi diventa possibile, determinando la posizione delle
2269 varie voci, spostarsi all'interno dello \textit{stream} usando la funzione
2270 \funcd{seekdir},\footnote{sia questa funzione che \func{telldir}, sono
2271 estensioni prese da BSD, ed introdotte nello standard POSIX solo a partire
2272 dalla revisione POSIX.1-2001, per poterle utilizzare deve essere definita
2273 una delle macro \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2274 \macro{\_SVID\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
2278 \fdecl{void seekdir(DIR *dir, off\_t offset)}
2279 \fdesc{Cambia la posizione all'interno di un \textit{directory stream}.}
2281 {La funzione non ritorna niente e non imposta errori.}
2284 La funzione non ritorna nulla e non segnala errori, è però necessario che il
2285 valore dell'argomento \param{offset} sia valido per lo
2286 \textit{stream} \param{dir}; esso pertanto deve essere stato ottenuto o dal
2287 valore di \var{d\_off} di \struct{dirent} o dal valore restituito dalla
2288 funzione \funcd{telldir}, che legge la posizione corrente; il cui prototipo
2289 è:\footnote{prima della \acr{glibc} 2.1.1 la funzione restituiva un valore di
2290 tipo \type{off\_t}, sostituito a partire dalla versione 2.1.2 da \ctyp{long}
2291 per conformità a POSIX.1-2001.}
2295 \fdecl{long telldir(DIR *dir)}
2296 \fdesc{Ritorna la posizione corrente in un \textit{directory stream}.}
2298 {La funzione ritorna la posizione corrente nello \textit{stream} (un numero
2299 positivo) in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso
2300 \var{errno} assume solo il valore di \errval{EBADF}, corrispondente ad un
2301 valore errato per \param{dir}. }
2304 La sola funzione di posizionamento per un \textit{directory stream} prevista
2305 originariamente dallo standard POSIX è \funcd{rewinddir}, che riporta la
2306 posizione a quella iniziale; il suo prototipo è:
2311 \fdecl{void rewinddir(DIR *dir)}
2312 \fdesc{Si posiziona all'inizio di un \textit{directory stream}.}
2314 {La funzione non ritorna niente e non imposta errori.}
2317 Una volta completate le operazioni si può chiudere il \textit{directory
2318 stream}, ed il file descriptor ad esso associato, con la funzione
2319 \funcd{closedir}, il cui prototipo è:
2324 \fdecl{int closedir(DIR *dir)}
2325 \fdesc{Chiude un \textit{directory stream}.}
2327 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2328 caso \var{errno} assume solo il valore \errval{EBADF}.}
2331 A parte queste funzioni di base in BSD 4.3 venne introdotta un'altra funzione
2332 che permette di eseguire una scansione completa, con tanto di ricerca ed
2333 ordinamento, del contenuto di una directory; la funzione è
2334 \funcd{scandir}\footnote{in Linux questa funzione è stata introdotta fin dalle
2335 \acr{libc4} e richiede siano definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2336 \macro{\_SVID\_SOURCE}.} ed il suo prototipo è:
2340 \fdecl{int scandir(const char *dir, struct dirent ***namelist, \\
2341 \phantom{int scandir(}int(*filter)(const struct dirent *), \\
2342 \phantom{int scandir(}int(*compar)(const struct dirent **, const struct dirent **))}
2343 \fdesc{Esegue una scansione di un \textit{directory stream}.}
2345 {La funzione ritorna il numero di voci trovate in caso di successo e $-1$ per
2346 un errore, nel qual caso \var{errno} può assumere solo il valore
2350 Al solito, per la presenza fra gli argomenti di due puntatori a funzione, il
2351 prototipo non è molto comprensibile; queste funzioni però sono quelle che
2352 controllano rispettivamente la selezione di una voce, passata con
2353 l'argomento \param{filter}, e l'ordinamento di tutte le voci selezionate,
2354 specificata dell'argomento \param{compar}.
2356 La funzione legge tutte le voci della directory indicata dall'argomento
2357 \param{dir}, passando un puntatore a ciascuna di esse (una struttura
2358 \struct{dirent}) come argomento della funzione di selezione specificata da
2359 \param{filter}; se questa ritorna un valore diverso da zero il puntatore viene
2360 inserito in un vettore che viene allocato dinamicamente con \func{malloc}.
2361 Qualora si specifichi un valore \val{NULL} per l'argomento \param{filter} non
2362 viene fatta nessuna selezione e si ottengono tutte le voci presenti.
2364 Le voci selezionate possono essere riordinate tramite \funcm{qsort}, le
2365 modalità del riordinamento possono essere personalizzate usando la funzione
2366 \param{compar} come criterio di ordinamento di \funcm{qsort}, la funzione
2367 prende come argomenti le due strutture \struct{dirent} da confrontare
2368 restituendo un valore positivo, nullo o negativo per indicarne l'ordinamento;
2369 alla fine l'indirizzo della lista ordinata dei puntatori alle strutture
2370 \struct{dirent} viene restituito nell'argomento
2371 \param{namelist}.\footnote{la funzione alloca automaticamente la lista, e
2372 restituisce, come \textit{value result argument}, l'indirizzo della stessa;
2373 questo significa che \param{namelist} deve essere dichiarato come
2374 \code{struct dirent **namelist} ed alla funzione si deve passare il suo
2377 \itindend{directory~stream}
2379 Per l'ordinamento, vale a dire come valori possibili per l'argomento
2380 \param{compar}, sono disponibili due funzioni predefinite, \funcd{alphasort} e
2381 \funcd{versionsort}, i cui prototipi sono:
2385 \fdecl{int alphasort(const void *a, const void *b)}
2386 \fdecl{int versionsort(const void *a, const void *b)}
2387 \fdesc{Riordinano le voci di \textit{directory stream}.}
2389 {Le funzioni restituiscono un valore minore, uguale o maggiore di zero qualora
2390 il primo argomento sia rispettivamente minore, uguale o maggiore del secondo
2391 e non forniscono errori.}
2394 La funzione \func{alphasort} deriva da BSD ed è presente in Linux fin dalle
2395 \acr{libc4}\footnote{la versione delle \acr{libc4} e \acr{libc5} usa però come
2396 argomenti dei puntatori a delle strutture \struct{dirent}; la glibc usa il
2397 prototipo originario di BSD, mostrato anche nella definizione, che prevede
2398 puntatori a \ctyp{void}.} e deve essere specificata come argomento
2399 \param{compar} per ottenere un ordinamento alfabetico secondo il valore del
2400 campo \var{d\_name} delle varie voci. La \acr{glibc} prevede come
2401 estensione\footnote{la \acr{glibc}, a partire dalla versione 2.1, effettua
2402 anche l'ordinamento alfabetico tenendo conto delle varie localizzazioni,
2403 usando \funcm{strcoll} al posto di \funcm{strcmp}.} anche
2404 \func{versionsort}, che ordina i nomi tenendo conto del numero di versione,
2405 cioè qualcosa per cui \texttt{file10} viene comunque dopo \texttt{file4}.
2407 \begin{figure}[!htbp]
2408 \footnotesize \centering
2409 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2410 \includecodesample{listati/my_ls.c}
2412 \caption{Esempio di codice per eseguire la lista dei file contenuti in una
2414 \label{fig:file_my_ls}
2417 Un semplice esempio dell'uso di queste funzioni è riportato in
2418 fig.~\ref{fig:file_my_ls}, dove si è riportata la sezione principale di un
2419 programma che, usando la funzione di scansione illustrata in
2420 fig.~\ref{fig:file_dirscan}, stampa i nomi dei file contenuti in una directory
2421 e la relativa dimensione, in sostanza una versione semplificata del comando
2424 Il programma è estremamente semplice; in fig.~\ref{fig:file_my_ls} si è omessa
2425 la parte di gestione delle opzioni, che prevede solo l'uso di una funzione per
2426 la stampa della sintassi, anch'essa omessa, ma il codice completo può essere
2427 trovato coi sorgenti allegati alla guida nel file \file{myls.c}.
2429 In sostanza tutto quello che fa il programma, dopo aver controllato
2430 (\texttt{\small 12-15}) di avere almeno un argomento, che indicherà la
2431 directory da esaminare, è chiamare (\texttt{\small 16}) la funzione
2432 \myfunc{dir\_scan} per eseguire la scansione, usando la funzione \code{do\_ls}
2433 (\texttt{\small 22-29}) per fare tutto il lavoro.
2435 Quest'ultima si limita (\texttt{\small 26}) a chiamare \func{stat} sul file
2436 indicato dalla directory entry passata come argomento (il cui nome è appunto
2437 \var{direntry->d\_name}), memorizzando in una opportuna struttura \var{data} i
2438 dati ad esso relativi, per poi provvedere (\texttt{\small 27}) a stampare il
2439 nome del file e la dimensione riportata in \var{data}.
2441 Dato che la funzione verrà chiamata all'interno di \myfunc{dir\_scan} per ogni
2442 voce presente questo è sufficiente a stampare la lista completa dei file e
2443 delle relative dimensioni. Si noti infine come si restituisca sempre 0 come
2444 valore di ritorno per indicare una esecuzione senza errori.
2446 \begin{figure}[!htbp]
2447 \footnotesize \centering
2448 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2449 \includecodesample{listati/dir_scan.c}
2451 \caption{Codice della funzione di scansione di una directory contenuta nel
2452 file \file{dir\_scan.c}.}
2453 \label{fig:file_dirscan}
2456 Tutto il grosso del lavoro è svolto dalla funzione \myfunc{dir\_scan},
2457 riportata in fig.~\ref{fig:file_dirscan}. La funzione è volutamente generica e
2458 permette di eseguire una funzione, passata come secondo argomento, su tutte le
2459 voci di una directory. La funzione inizia con l'aprire (\texttt{\small
2460 18-22}) uno \textit{stream} sulla directory passata come primo argomento,
2461 stampando un messaggio in caso di errore.
2463 Il passo successivo (\texttt{\small 23-24}) è cambiare directory di lavoro
2464 (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzioni
2465 \func{dirfd} e \func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente
2466 \func{chdir} su \var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo
2467 (\texttt{\small 26-30}) sulle singole voci dello \textit{stream} ci si trovi
2468 all'interno della directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento
2469 della funzione \code{do\_ls}, e ad ogni funzione che debba usare il campo
2470 \var{d\_name}, in quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una
2471 struttura \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione,
2472 e senza questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per
2473 ottenere le dimensioni.}
2475 Avendo usato lo stratagemma di fare eseguire tutte le manipolazioni necessarie
2476 alla funzione passata come secondo argomento, il ciclo di scansione della
2477 directory è molto semplice; si legge una voce alla volta (\texttt{\small 26})
2478 all'interno di una istruzione di \code{while} e fintanto che si riceve una
2479 voce valida, cioè un puntatore diverso da \val{NULL}, si esegue
2480 (\texttt{\small 27}) la funzione di elaborazione \var{compare} (che nel nostro
2481 caso sarà \code{do\_ls}), ritornando con un codice di errore (\texttt{\small
2482 28}) qualora questa presenti una anomalia, identificata da un codice di
2483 ritorno negativo. Una volta terminato il ciclo la funzione si conclude con la
2484 chiusura (\texttt{\small 32}) dello \textit{stream}\footnote{nel nostro caso,
2485 uscendo subito dopo la chiamata, questo non servirebbe, in generale però
2486 l'operazione è necessaria, dato che la funzione può essere invocata molte
2487 volte all'interno dello stesso processo, per cui non chiudere i
2488 \textit{directory stream} comporterebbe un consumo progressivo di risorse,
2489 con conseguente rischio di esaurimento delle stesse.} e la restituzione
2490 (\texttt{\small 32}) del codice di operazioni concluse con successo.
2494 \subsection{La directory di lavoro}
2495 \label{sec:file_work_dir}
2497 \index{directory~di~lavoro|(}
2499 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} a ciascun processo è associata una
2500 directory nel filesystem,\footnote{questa viene mantenuta all'interno dei dati
2501 della sua \kstruct{task\_struct} (vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), più
2502 precisamente nel campo \texttt{pwd} della sotto-struttura
2503 \kstruct{fs\_struct}.} che è chiamata \textsl{directory corrente} o
2504 \textsl{directory di lavoro} (in inglese \textit{current working directory}).
2505 La directory di lavoro è quella da cui si parte quando un \textit{pathname} è
2506 espresso in forma relativa, dove il ``\textsl{relativa}'' fa riferimento
2507 appunto a questa directory.
2509 Quando un utente effettua il login, questa directory viene impostata alla
2510 \textit{home directory} del suo account. Il comando \cmd{cd} della shell
2511 consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad un'altra, il
2512 comando \cmd{pwd} la stampa sul terminale. Siccome la directory di lavoro
2513 resta la stessa quando viene creato un processo figlio (vedi
2514 sez.~\ref{sec:proc_fork}), la directory di lavoro della shell diventa anche la
2515 directory di lavoro di qualunque comando da essa lanciato.
2517 Dato che è il kernel che tiene traccia per ciascun processo
2518 dell'\textit{inode} della directory di lavoro, per ottenerne il
2519 \textit{pathname} occorre usare una apposita funzione,
2520 \funcd{getcwd},\footnote{con Linux \func{getcwd} è una \textit{system call}
2521 dalla versione 2.1.9, in precedenza il valore doveva essere ottenuto tramite
2522 il filesystem \texttt{/proc} da \procfile{/proc/self/cwd}.} il cui prototipo
2527 \fdecl{char *getcwd(char *buffer, size\_t size)}
2528 \fdesc{Legge il \textit{pathname} della directory di lavoro corrente.}
2530 {La funzione ritorna il puntatore a \param{buffer} in caso di successo e
2531 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2533 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di lettura o di attraversamento su
2534 uno dei componenti del \textit{pathname} (cioè su una delle directory
2535 superiori alla corrente).
2536 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{size} è zero e \param{buffer} non
2538 \item[\errcode{ENOENT}] la directory di lavoro è stata eliminata.
2539 \item[\errcode{ERANGE}] l'argomento \param{size} è più piccolo della
2540 lunghezza del \textit{pathname}.
2542 ed inoltre \errcode{EFAULT} nel suo significato generico.}
2545 La funzione restituisce il \textit{pathname} completo della directory di
2546 lavoro corrente nella stringa puntata da \param{buffer}, che deve essere
2547 precedentemente allocata, per una dimensione massima di \param{size}. Il
2548 buffer deve essere sufficientemente largo da poter contenere il
2549 \textit{pathname} completo più lo zero di terminazione della stringa. Qualora
2550 esso ecceda le dimensioni specificate con \param{size} la funzione restituisce
2553 Si può anche specificare un puntatore nullo come
2554 \param{buffer},\footnote{questa è un'estensione allo standard POSIX.1,
2555 supportata da Linux e dalla \acr{glibc}.} nel qual caso la stringa sarà
2556 allocata automaticamente per una dimensione pari a \param{size} qualora questa
2557 sia diversa da zero, o della lunghezza esatta del \textit{pathname}
2558 altrimenti. In questo caso ci si deve ricordare di disallocare la stringa con
2559 \func{free} una volta cessato il suo utilizzo.
2561 Un uso comune di \func{getcwd} è quello di salvarsi la directory di lavoro
2562 all'avvio del programma per poi potervi tornare in un tempo successivo, un
2563 metodo alternativo più veloce, se non si è a corto di file descriptor, è
2564 invece quello di aprire all'inizio la directory corrente (vale a dire
2565 ``\texttt{.}'') e tornarvi in seguito con \func{fchdir}.
2567 Di questa funzione esiste una versione alternativa per compatibilità
2568 all'indietro con BSD, \funcm{getwd}, che non prevede l'argomento \param{size}
2569 e quindi non consente di specificare la dimensione di \param{buffer} che
2570 dovrebbe essere allocato in precedenza ed avere una dimensione sufficiente
2571 (per BSD maggiore \const{PATH\_MAX}, che di solito 256 byte, vedi
2572 sez.~\ref{sec:sys_limits}). Il problema è che su Linux non esiste una
2573 dimensione superiore per la lunghezza di un \textit{pathname}, per cui non è
2574 detto che il buffer sia sufficiente a contenere il nome del file, e questa è
2575 la ragione principale per cui questa funzione è deprecata, e non la tratteremo.
2577 Una seconda funzione usata per ottenere la directory di lavoro è
2578 \funcm{get\_current\_dir\_name},\footnote{la funzione è una estensione GNU e
2579 presente solo nella \acr{glibc}.} che non prende nessun argomento ed è
2580 sostanzialmente equivalente ad una \code{getcwd(NULL, 0)}, con la differenza
2581 che se disponibile essa ritorna il valore della variabile di ambiente
2582 \envvar{PWD}, che essendo costruita dalla shell può contenere un
2583 \textit{pathname} comprendente anche dei collegamenti simbolici. Usando
2584 \func{getcwd} infatti, essendo il \textit{pathname} ricavato risalendo
2585 all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni passaggio
2586 attraverso eventuali collegamenti simbolici.
2588 Per cambiare la directory di lavoro si può usare la funzione di sistema
2589 \funcd{chdir}, equivalente del comando di shell \cmd{cd}, il cui nome sta
2590 appunto per \textit{change directory}, il suo prototipo è:
2594 \fdecl{int chdir(const char *pathname)}
2595 \fdesc{Cambia la directory di lavoro per \textit{pathname}.}
2597 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2598 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2600 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di ricerca su uno dei componenti
2601 di \param{pathname}.
2602 \item[\errcode{ENOTDIR}] non si è specificata una directory.
2604 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
2605 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT} e \errval{ENOMEM} nel loro
2606 significato generico.}
2609 La funzione cambia la directory di lavoro in \param{pathname} ed
2610 ovviamente \param{pathname} deve indicare una directory per la quale si hanno
2611 i permessi di accesso.
2613 Dato che ci si può riferire ad una directory anche tramite un file descriptor,
2614 per cambiare directory di lavoro è disponibile anche la funzione di sistema
2615 \funcd{fchdir}, il cui prototipo è:
2619 \fdecl{int fchdir(int fd)}
2620 \fdesc{Cambia la directory di lavoro per file descriptor.}
2622 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2623 caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o \errval{EACCES} nel loro
2624 significato generico.}
2627 La funzione è identica a \func{chdir}, ma prende come argomento un file
2628 descriptor \param{fd} invece di un \textit{pathname}. Anche in questo
2629 caso \param{fd} deve essere un file descriptor valido che fa riferimento ad
2630 una directory. Inoltre l'unico errore di accesso possibile (tutti gli altri
2631 sarebbero occorsi all'apertura di \param{fd}), è quello in cui il processo non
2632 ha il permesso di attraversamento alla directory specificata da \param{fd}.
2634 \index{directory~di~lavoro|)}
2637 \subsection{La creazione dei \textsl{file speciali}}
2638 \label{sec:file_mknod}
2640 \index{file!di~dispositivo|(}
2641 \index{file!speciali|(}
2643 Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e collegamenti
2644 simbolici, ma in sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto che il sistema
2645 prevede anche degli altri tipi di file, che in genere vanno sotto il nome
2646 generico di \textsl{file speciali}, come i file di dispositivo, le \textit{fifo} ed i
2649 La manipolazione delle caratteristiche di questi file speciali, il cambiamento
2650 di nome o la loro cancellazione può essere effettuata con le stesse funzioni
2651 che operano sugli altri file, ma quando li si devono creare sono necessarie,
2652 come per le directory, delle funzioni apposite. La prima di queste è la
2653 funzione di sistema \funcd{mknod}, il cui prototipo è:
2660 \fdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)}
2661 \fdesc{Crea un file speciale sul filesystem.}
2663 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2664 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2666 \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un collegamento
2668 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non indica un file, una
2669 \textit{fifo}, un socket o un dispositivo.
2670 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti a creare
2671 l'\texttt{inode}, o il filesystem su cui si è cercato di
2672 creare \param{pathname} non supporta l'operazione.
2674 ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP},
2675 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC},
2676 \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
2679 La funzione permette di creare un \textit{inode} di tipo generico sul
2680 filesystem, e viene in genere utilizzata per creare i file di dispositivo, ma
2681 si può usare anche per creare qualunque tipo di file speciale ed anche file
2682 regolari. L'argomento \param{mode} specifica sia il tipo di file che si vuole
2683 creare che i relativi permessi, secondo i valori riportati in
2684 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che vanno combinati con un OR aritmetico. I
2685 permessi sono comunque modificati nella maniera usuale dal valore di
2686 \textit{umask} (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
2688 Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra i seguenti valori:
2689 \const{S\_IFREG} per un file regolare (che sarà creato vuoto),
2690 \const{S\_IFBLK} per un dispositivo a blocchi, \const{S\_IFCHR} per un
2691 dispositivo a caratteri, \const{S\_IFSOCK} per un socket e \const{S\_IFIFO}
2692 per una \textit{fifo};\footnote{con Linux la funzione non può essere usata per
2693 creare directory o collegamenti simbolici, si dovranno usare le funzioni
2694 \func{mkdir} e \func{symlink} a questo dedicate.} un valore diverso
2695 comporterà l'errore \errcode{EINVAL}. Inoltre \param{pathname} non deve
2696 esistere, neanche come collegamento simbolico.
2698 Qualora si sia specificato in \param{mode} un file di dispositivo (vale a dire
2699 o \const{S\_IFBLK} o \const{S\_IFCHR}), il valore di \param{dev} dovrà essere
2700 usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento, altrimenti il suo
2701 valore verrà ignorato. Solo l'amministratore può creare un file di
2702 dispositivo usando questa funzione (il processo deve avere la capacità
2703 \const{CAP\_MKNOD}), ma in Linux\footnote{questo è un comportamento specifico
2704 di Linux, la funzione non è prevista dallo standard POSIX.1 originale,
2705 mentre è presente in SVr4 e 4.4BSD, ma esistono differenze nei comportamenti
2706 e nei codici di errore, tanto che questa è stata introdotta in POSIX.1-2001
2707 con una nota che la definisce portabile solo quando viene usata per creare
2708 delle \textit{fifo}, ma comunque deprecata essendo utilizzabile a tale scopo
2709 la specifica \func{mkfifo}.} l'uso per la creazione di un file ordinario, di
2710 una \textit{fifo} o di un socket è consentito anche agli utenti normali.
2712 I nuovi \textit{inode} creati con \func{mknod} apparterranno al proprietario e
2713 al gruppo del processo (usando \ids{UID} e \ids{GID} del gruppo effettivo) che
2714 li ha creati a meno non sia presente il bit \acr{sgid} per la directory o sia
2715 stata attivata la semantica BSD per il filesystem (si veda
2716 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}) in cui si va a creare
2717 l'\textit{inode}, nel qual caso per il gruppo verrà usato il \ids{GID} del
2718 proprietario della directory.
2720 \itindbeg{major~number}
2721 \itindbeg{minor~number}
2723 Nella creazione di un file di dispositivo occorre poi specificare
2724 correttamente il valore di \param{dev}; questo infatti è di tipo
2725 \type{dev\_t}, che è un tipo primitivo (vedi
2726 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) riservato per indicare un
2727 \textsl{numero} di dispositivo. Il kernel infatti identifica ciascun
2728 dispositivo con un valore numerico, originariamente questo era un intero a 16
2729 bit diviso in due parti di 8 bit chiamate rispettivamente \textit{major
2730 number} e \textit{minor number}, che sono poi i due numeri mostrati dal
2731 comando \texttt{ls -l} al posto della dimensione quando lo si esegue su un
2732 file di dispositivo.
2734 Il \textit{major number} identifica una classe di dispositivi (ad esempio la
2735 seriale, o i dischi IDE) e serve in sostanza per indicare al kernel quale è il
2736 modulo che gestisce quella classe di dispositivi. Per identificare uno
2737 specifico dispositivo di quella classe (ad esempio una singola porta seriale,
2738 o uno dei dischi presenti) si usa invece il \textit{minor number}. L'elenco
2739 aggiornato di questi numeri con le relative corrispondenze ai vari dispositivi
2740 può essere trovato nel file \texttt{Documentation/devices.txt} allegato alla
2741 documentazione dei sorgenti del kernel.
2743 Data la crescita nel numero di dispositivi supportati, ben presto il limite
2744 massimo di 256 si è rivelato troppo basso, e nel passaggio dai kernel della
2745 serie 2.4 alla serie 2.6 è stata aumentata a 32 bit la dimensione del tipo
2746 \type{dev\_t}, con delle dimensioni passate a 12 bit per il \textit{major
2747 number} e 20 bit per il \textit{minor number}. La transizione però ha
2748 comportato il fatto che \type{dev\_t} è diventato un tipo opaco, e la
2749 necessità di specificare il numero tramite delle opportune macro, così da non
2750 avere problemi di compatibilità con eventuali ulteriori estensioni.
2752 Le macro sono definite nel file \headfiled{sys/sysmacros.h},\footnote{se si
2753 usa la \acr{glibc} dalla versione 2.3.3 queste macro sono degli alias alle
2754 versioni specifiche di questa libreria, \macrod{gnu\_dev\_major},
2755 \macrod{gnu\_dev\_minor} e \macrod{gnu\_dev\_makedev} che si possono usare
2756 direttamente, al costo di una minore portabilità.} che viene automaticamente
2757 incluso quando si include \headfile{sys/types.h}. Si possono pertanto ottenere
2758 i valori del \textit{major number} e \textit{minor number} di un dispositivo
2759 rispettivamente con le macro \macro{major} e \macro{minor}:
2765 \fdecl{int \macrod{major}(dev\_t dev)}
2766 \fdesc{Restituisce il \textit{major number} del dispositivo \param{dev}.}
2767 \fdecl{int \macrod{minor}(dev\_t dev)}
2768 \fdesc{Restituisce il \textit{minor number} del dispositivo \param{dev}.}
2773 \noindent mentre una volta che siano noti \textit{major number} e
2774 \textit{minor number} si potrà costruire il relativo identificativo con la
2775 macro \macro{makedev}:
2781 \fdecl{dev\_t \macrod{makedev}(int major, int minor)}
2782 \fdesc{Dati \textit{major number} e \textit{minor number} restituisce
2783 l'identificativo di un dispositivo.}
2789 \itindend{major~number}
2790 \itindend{minor~number}
2791 \index{file!di~dispositivo|)}
2793 Dato che la funzione di sistema \func{mknod} presenta diverse varianti nei
2794 vari sistemi unix-like, lo standard POSIX.1-2001 la dichiara portabile solo in
2795 caso di creazione delle \textit{fifo}, ma anche in questo caso alcune
2796 combinazioni degli argomenti restano non specificate, per cui nello stesso
2797 standard è stata introdotta una funzione specifica per creare una
2798 \textit{fifo} deprecando l'uso di \func{mknod} a tale riguardo. La funzione è
2799 \funcd{mkfifo} ed il suo prototipo è:
2804 \fdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)}
2805 \fdesc{Crea una \textit{fifo}.}
2807 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2808 caso \var{errno} assumerà \errval{EACCES}, \errval{EEXIST},
2809 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC}, \errval{ENOTDIR} e
2810 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
2813 La funzione crea la \textit{fifo} \param{pathname} con i
2814 permessi \param{mode}. Come per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve
2815 esistere (neanche come collegamento simbolico); al solito i permessi
2816 specificati da \param{mode} vengono modificati dal valore di \textit{umask}
2817 (vedi sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
2819 \index{file!speciali|)}
2822 \subsection{I file temporanei}
2823 \label{sec:file_temp_file}
2825 In molte occasioni è utile poter creare dei file temporanei; benché la cosa
2826 sembri semplice, in realtà il problema è più sottile di quanto non appaia a
2827 prima vista. Infatti anche se sembrerebbe banale generare un nome a caso e
2828 creare il file dopo aver controllato che questo non esista, nel momento fra il
2829 controllo e la creazione si ha giusto lo spazio per una possibile \textit{race
2830 condition} (si ricordi quanto visto in sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
2832 \itindbeg{symlink~attack}
2834 Molti problemi di sicurezza derivano proprio da una creazione non accorta di
2835 file temporanei che lascia aperta questa \textit{race condition}. Un
2836 attaccante allora potrà sfruttarla con quello che viene chiamato
2837 ``\textit{symlink attack}'' dove nell'intervallo fra la generazione di un nome
2838 e l'accesso allo stesso, viene creato un collegamento simbolico con quel nome
2839 verso un file diverso, ottenendo, se il programma sotto attacco ne ha la
2840 capacità, un accesso privilegiato.
2842 \itindend{symlink~attack}
2844 La \acr{glibc} provvede varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
2845 di cui si abbia certezza di unicità al momento della generazione; storicamente
2846 la prima di queste funzioni create a questo scopo era
2847 \funcd{tmpnam},\footnote{la funzione è stata deprecata nella revisione
2848 POSIX.1-2008 dello standard POSIX.} il cui prototipo è:
2852 \fdecl{char *tmpnam(char *string)}
2853 \fdesc{Genera un nome univoco per un file temporaneo.}
2855 {La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome in caso di successo
2856 e \val{NULL} in caso di fallimento, non sono definiti errori.}
2859 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file
2860 valido e non esistente al momento dell'invocazione. Se si è passato come
2861 argomento \param{string} un puntatore non nullo ad un buffer di caratteri
2862 questo deve essere di dimensione \constd{L\_tmpnam} ed il nome generato vi
2863 verrà copiato automaticamente, altrimenti il nome sarà generato in un buffer
2864 statico interno che verrà sovrascritto ad una chiamata successiva. Successive
2865 invocazioni della funzione continueranno a restituire nomi unici fino ad un
2866 massimo di \constd{TMP\_MAX} volte, limite oltre il quale il comportamento è
2867 indefinito. Al nome viene automaticamente aggiunto come prefisso la directory
2868 specificata dalla costante \constd{P\_tmpdir}.\footnote{le costanti
2869 \const{L\_tmpnam}, \const{P\_tmpdir} e \const{TMP\_MAX} sono definite in
2870 \headfile{stdio.h}.}
2872 Di questa funzione esiste una versione rientrante, \funcm{tmpnam\_r}, che non
2873 fa nulla quando si passa \val{NULL} come argomento. Una funzione simile,
2874 \funcd{tempnam}, permette di specificare un prefisso per il file
2875 esplicitamente, il suo prototipo è:
2879 \fdecl{char *tempnam(const char *dir, const char *pfx)}
2880 \fdesc{Genera un nome univoco per un file temporaneo.}
2882 {La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome in caso di successo
2883 e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere solo il
2884 valore \errval{ENOMEM} qualora fallisca l'allocazione della stringa.}
2887 La funzione alloca con \code{malloc} la stringa in cui restituisce il nome,
2888 per cui è sempre rientrante, occorre però ricordarsi di disallocare con
2889 \code{free} il puntatore che restituisce. L'argomento \param{pfx} specifica
2890 un prefisso di massimo 5 caratteri per il nome provvisorio. La funzione
2891 assegna come directory per il file temporaneo, verificando che esista e sia
2892 accessibile, la prima valida fra le seguenti:
2894 \item la variabile di ambiente \envvar{TMPDIR} (non ha effetto se non è
2895 definita o se il programma chiamante è \acr{suid} o \acr{sgid}, vedi
2896 sez.~\ref{sec:file_special_perm}),
2897 \item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \val{NULL}),
2898 \item il valore della costante \const{P\_tmpdir},
2899 \item la directory \file{/tmp}.
2902 In ogni caso, anche se con queste funzioni la generazione del nome è casuale,
2903 ed è molto difficile ottenere un nome duplicato, nulla assicura che un altro
2904 processo non possa avere creato, fra l'ottenimento del nome e l'apertura del
2905 file, un altro file o un collegamento simbolico con lo stesso nome. Per questo
2906 motivo quando si usa il nome ottenuto da una di queste funzioni occorre sempre
2907 assicurarsi che non si stia usando un collegamento simbolico e aprire il nuovo
2908 file in modalità di esclusione (cioè con l'opzione \const{O\_EXCL} per i file
2909 descriptor o con il flag ``\texttt{x}'' per gli \textit{stream}) che fa
2910 fallire l'apertura in caso il file sia già esistente. Essendo disponibili
2911 alternative migliori l'uso di queste funzioni è deprecato.
2913 Per evitare di dovere effettuare a mano tutti questi controlli, lo standard
2914 POSIX definisce la funzione \funcd{tmpfile}, che permette di ottenere in
2915 maniera sicura l'accesso ad un file temporaneo, il suo prototipo è:
2919 \fdecl{FILE *tmpfile(void)}
2920 \fdesc{Apre un file temporaneo in lettura/scrittura.}
2922 {La funzione ritorna il puntatore allo \textit{stream} associato al file
2923 temporaneo in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso
2924 \var{errno} assumerà uno dei valori:
2926 \item[\errcode{EEXIST}] non è stato possibile generare un nome univoco.
2927 \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
2929 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
2930 \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS} e \errval{EACCES} nel loro significato
2935 La funzione restituisce direttamente uno \textit{stream} già aperto (in
2936 modalità \code{w+b}, si veda sez.~\ref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso,
2937 che viene automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal
2938 programma. Lo standard non specifica in quale directory verrà aperto il file,
2939 ma la \acr{glibc} prima tenta con \const{P\_tmpdir} e poi con
2940 \file{/tmp}. Questa funzione è rientrante e non soffre di problemi di
2941 \textit{race condition}.
2943 Alcune versioni meno recenti di Unix non supportano queste funzioni; in questo
2944 caso si possono usare le vecchie funzioni \funcd{mktemp} e \func{mkstemp} che
2945 modificano una stringa di input che serve da modello e che deve essere
2946 conclusa da 6 caratteri ``\texttt{X}'' che verranno sostituiti da un codice
2947 unico. La prima delle due è analoga a \func{tmpnam} e genera soltanto un nome
2948 casuale, il suo prototipo è:
2952 \fdecl{char *mktemp(char *template)}
2953 \fdesc{Genera un nome univoco per un file temporaneo.}
2955 {La funzione ritorna il puntatore a \param{template} in caso di successo e
2956 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2958 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
2962 La funzione genera un nome univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
2963 \param{template}; dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
2964 funzione non si può usare una stringa costante. Tutte le avvertenze riguardo
2965 alle possibili \textit{race condition} date per \func{tmpnam} continuano a
2966 valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni il valore usato per
2967 sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \ids{PID} del processo più
2968 una lettera, il che mette a disposizione solo 26 possibilità diverse per il
2969 nome del file, e rende il nome temporaneo facile da indovinare. Per tutti
2970 questi motivi la funzione è deprecata e non dovrebbe mai essere usata.
2972 La seconda funzione, \funcd{mkstemp} è sostanzialmente equivalente a
2973 \func{tmpfile}, ma restituisce un file descriptor invece di un nome; il suo
2978 \fdecl{int mkstemp(char *template)}
2979 \fdesc{Apre un file temporaneo.}
2982 {La funzione ritorna il file descriptor in caso di successo e $-1$ per un
2984 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2986 \item[\errcode{EEXIST}] non è riuscita a creare un file temporaneo, il
2987 contenuto di \param{template} è indefinito.
2988 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
2993 Come per \func{mktemp} anche in questo caso \param{template} non può essere
2994 una stringa costante. La funzione apre un file in lettura/scrittura con la
2995 funzione \func{open}, usando l'opzione \const{O\_EXCL} (si veda
2996 sez.~\ref{sec:file_open_close}), in questo modo al ritorno della funzione si
2997 ha la certezza di essere stati i creatori del file, i cui permessi (si veda
2998 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) sono impostati al valore \code{0600}
2999 (lettura e scrittura solo per il proprietario).\footnote{questo è vero a
3000 partire dalla \acr{glibc} 2.0.7, le versioni precedenti della \acr{glibc} e
3001 le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4} usavano il valore \code{0666} che
3002 permetteva a chiunque di leggere e scrivere i contenuti del file.} Di
3003 questa funzione esiste una variante \funcd{mkostemp}, introdotta
3004 specificamente dalla \acr{glibc},\footnote{la funzione è stata introdotta
3005 nella versione 2.7 delle librerie e richiede che sia definita la macro
3006 \macro{\_GNU\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
3010 \fdecl{int mkostemp(char *template, int flags)}
3011 \fdesc{Apre un file temporaneo.}
3013 {La funzione ritorna un file descriptor in caso di successo e $-1$ per un
3014 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
3017 \noindent la cui sola differenza è la presenza dell'ulteriore argomento
3018 \var{flags} che consente di specificare i flag da passare ad \func{open}
3019 nell'apertura del file.
3022 In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione simile alle precedenti,
3023 \funcd{mkdtemp}, che crea invece una directory temporanea;\footnote{la
3024 funzione è stata introdotta nella \acr{glibc} a partire dalla versione
3025 2.1.91 ed inserita nello standard POSIX.1-2008.} il suo prototipo è:
3029 \fdecl{char *mkdtemp(char *template)}
3030 \fdesc{Crea una directory temporanea.}
3032 {La funzione ritorna il puntatore al nome della directory in caso di successo
3033 e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei
3036 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
3038 più gli altri eventuali codici di errore di \func{mkdir}.}
3041 La funzione crea una directory temporanea il cui nome è ottenuto sostituendo
3042 le \code{XXXXXX} finali di \param{template} con permessi \code{0700} (si veda
3043 sez.~\ref{sec:file_perm_overview} per i dettagli). Dato che la creazione della
3044 directory è sempre esclusiva i precedenti problemi di \textit{race condition}
3051 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei file}
3052 \label{sec:file_infos}
3054 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni generali
3055 relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle informazioni
3056 relative al controllo di accesso, sono mantenute nell'\textit{inode}. Vedremo
3057 in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni usando
3058 la funzione \func{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati memorizzati
3059 nell'\textit{inode}; esamineremo poi le varie funzioni usate per manipolare
3060 tutte queste informazioni, eccetto quelle che riguardano la gestione del
3061 controllo di accesso, trattate in in sez.~\ref{sec:file_access_control}.
3064 \subsection{La lettura delle caratteristiche dei file}
3065 \label{sec:file_stat}
3067 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
3068 delle funzioni \func{stat} che sono quelle che usa il comando \cmd{ls} per
3069 poter ottenere e mostrare tutti i dati relativi ad un file; ne fanno parte le
3070 funzioni di sistema \funcd{stat}, \funcd{fstat} e \funcd{lstat}, i cui
3077 \fdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
3078 \fdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
3079 \fdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)}
3080 \fdesc{Leggono le informazioni di un file.}
3082 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3083 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3085 \item[\errcode{EOVERFLOW}] il file ha una dimensione che non può essere
3086 rappresentata nel tipo \type{off\_t} (può avvenire solo in caso di
3087 programmi compilati su piattaforme a 32 bit senza le estensioni
3088 (\texttt{-D \_FILE\_OFFSET\_BITS=64}) per file a 64 bit).
3090 ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{ENOMEM}, per \func{stat} e
3091 \func{lstat} anche \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
3092 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, per \func{fstat} anche \errval{EBADF},
3093 nel loro significato generico.}
3096 La funzione \func{stat} legge le informazioni del file indicato
3097 da \param{file\_name} e le inserisce nel buffer puntato
3098 dall'argomento \param{buf}; la funzione \func{lstat} è identica a \func{stat}
3099 eccetto che se \param{file\_name} è un collegamento simbolico vengono lette le
3100 informazioni relative ad esso e non al file a cui fa riferimento. Infine
3101 \func{fstat} esegue la stessa operazione su un file già aperto, specificato
3102 tramite il suo file descriptor \param{filedes}.
3104 La struttura \struct{stat} usata da queste funzioni è definita nell'header
3105 \headfiled{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
3106 usata da Linux è mostrata in fig.~\ref{fig:file_stat_struct}, così come
3107 riportata dalla pagina di manuale di \func{stat}. In realtà la definizione
3108 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
3109 riservati per estensioni come tempi dei file più precisi (vedi
3110 sez.~\ref{sec:file_file_times}).
3112 \begin{figure}[!htb]
3115 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3116 \includestruct{listati/stat.h}
3119 \caption{La struttura \structd{stat} per la lettura delle informazioni dei
3121 \label{fig:file_stat_struct}
3124 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi
3125 primitivi del sistema, di quelli definiti in
3126 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \headfile{sys/types.h},
3127 con l'eccezione di \typed{blksize\_t} e \typed{blkcnt\_t} che sono nuovi tipi
3128 introdotti per rendersi indipendenti dalla piattaforma.
3130 Benché la descrizione dei commenti di fig.~\ref{fig:file_stat_struct} sia
3131 abbastanza chiara, vale la pena illustrare maggiormente il significato dei
3132 campi di \struct{stat} su cui non torneremo in maggior dettaglio nel resto di
3136 \item Il campo \var{st\_nlink} contiene il numero di \textit{hard link} che
3137 fanno riferimento al file (il cosiddetto \textit{link count}) di cui abbiamo
3138 già parlato in numerose occasioni.
3140 \item Il campo \var{st\_ino} contiene il numero di \textit{inode} del file,
3141 quello viene usato all'interno del filesystem per identificarlo e che può
3142 essere usato da un programma per determinare se due \textit{pathname} fanno
3143 riferimento allo stesso file.
3145 \item Il campo \var{st\_dev} contiene il numero del dispositivo su cui risiede
3146 il file (o meglio il suo filesystem). Si tratta dello stesso numero che si
3147 usa con \func{mknod} e che può essere decomposto in \textit{major number} e
3148 \textit{minor number} con le macro \macro{major} e \macro{minor} viste in
3149 sez.~\ref{sec:file_mknod}.
3151 \item Il campo \var{st\_rdev} contiene il numero di dispositivo associato al
3152 file stesso ed ovviamente ha un valore significativo soltanto quando il file
3153 è un dispositivo a caratteri o a blocchi.
3155 \item Il campo \var{st\_blksize} contiene la dimensione dei blocchi di dati
3156 usati nell'I/O su disco, che è anche la dimensione usata per la
3157 bufferizzazione dei dati dalle librerie del C per l'interfaccia degli
3158 \textit{stream}. Leggere o scrivere blocchi di dati in dimensioni inferiori
3159 a questo valore è inefficiente in quanto le operazioni su disco usano
3160 comunque trasferimenti di questa dimensione.
3164 % TODO trattare anche statx, aggiunta con il kernel 4.11 (vedi
3165 % https://lwn.net/Articles/707602/ e
3166 % https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=a528d35e8bfcc521d7cb70aaf03e1bd296c8493f)
3169 \subsection{I tipi di file}
3170 \label{sec:file_types}
3172 Abbiamo sottolineato fin dall'introduzione che Linux, come ogni sistema
3173 unix-like, supporta oltre ai file ordinari e alle directory una serie di altri
3174 ``\textsl{tipi}'' di file che possono stare su un filesystem (elencati in
3175 tab.~\ref{tab:file_file_types}). Il tipo di file viene ritornato dalle
3176 funzioni della famiglia \func{stat} all'interno del campo \var{st\_mode} di
3177 una struttura \struct{stat}.
3179 Il campo \var{st\_mode} è una maschera binaria in cui l'informazione viene
3180 suddivisa nei vari bit che compongono, ed oltre a quelle sul tipo di file,
3181 contiene anche le informazioni relative ai permessi su cui torneremo in
3182 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Dato che i valori numerici usati per
3183 definire il tipo di file possono variare a seconda delle implementazioni, lo
3184 standard POSIX definisce un insieme di macro che consentono di verificare il
3185 tipo di file in maniera standardizzata.
3190 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
3192 \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
3195 \macrod{S\_ISREG}\texttt{(m)} & File normale.\\
3196 \macrod{S\_ISDIR}\texttt{(m)} & Directory.\\
3197 \macrod{S\_ISCHR}\texttt{(m)} & Dispositivo a caratteri.\\
3198 \macrod{S\_ISBLK}\texttt{(m)} & Dispositivo a blocchi.\\
3199 \macrod{S\_ISFIFO}\texttt{(m)} & \textit{Fifo}.\\
3200 \macrod{S\_ISLNK}\texttt{(m)} & Collegamento simbolico.\\
3201 \macrod{S\_ISSOCK}\texttt{(m)} & Socket.\\
3204 \caption{Macro per i tipi di file (definite in \headfile{sys/stat.h}).}
3205 \label{tab:file_type_macro}
3208 Queste macro vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni allo
3209 standard per i collegamenti simbolici e i socket definite da BSD.\footnote{le
3210 ultime due macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro}, che non sono presenti
3211 nello standard POSIX fino alla revisione POSIX.1-1996.} L'elenco completo
3212 delle macro con cui è possibile estrarre da \var{st\_mode} l'informazione
3213 relativa al tipo di file è riportato in tab.~\ref{tab:file_type_macro}, tutte
3214 le macro restituiscono un valore intero da usare come valore logico e prendono
3215 come argomento il valore di \var{st\_mode}.
3220 \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
3222 \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
3225 \constd{S\_IFMT} & 0170000 & Maschera per i bit del tipo di file.\\
3226 \constd{S\_IFSOCK} & 0140000 & Socket.\\
3227 \constd{S\_IFLNK} & 0120000 & Collegamento simbolico.\\
3228 \constd{S\_IFREG} & 0100000 & File regolare.\\
3229 \constd{S\_IFBLK} & 0060000 & Dispositivo a blocchi.\\
3230 \constd{S\_IFDIR} & 0040000 & Directory.\\
3231 \constd{S\_IFCHR} & 0020000 & Dispositivo a caratteri.\\
3232 \constd{S\_IFIFO} & 0010000 & \textit{Fifo}.\\
3234 \constd{S\_ISUID} & 0004000 & Set user ID (\acr{suid}) bit, vedi
3235 sez.~\ref{sec:file_special_perm}).\\
3236 \constd{S\_ISGID} & 0002000 & Set group ID (\acr{sgid}) bit, vedi
3237 sez.~\ref{sec:file_special_perm}).\\
3238 \constd{S\_ISVTX} & 0001000 & \acr{Sticky} bit, vedi
3239 sez.~\ref{sec:file_special_perm}).\\
3241 \constd{S\_IRWXU} & 00700 & Maschera per i permessi del proprietario.\\
3242 \constd{S\_IRUSR} & 00400 & Il proprietario ha permesso di lettura.\\
3243 \constd{S\_IWUSR} & 00200 & Il proprietario ha permesso di scrittura.\\
3244 \constd{S\_IXUSR} & 00100 & Il proprietario ha permesso di esecuzione.\\
3246 \constd{S\_IRWXG} & 00070 & Maschera per i permessi del gruppo.\\
3247 \constd{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha permesso di lettura.\\
3248 \constd{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha permesso di scrittura.\\
3249 \constd{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha permesso di esecuzione.\\
3251 \constd{S\_IRWXO} & 00007 & Maschera per i permessi di tutti gli altri\\
3252 \constd{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno permesso di lettura.\\
3253 \constd{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
3254 \constd{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
3257 \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
3258 \var{st\_mode} (definite in \headfile{sys/stat.h}).}
3259 \label{tab:file_mode_flags}
3262 Oltre alle macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro}, che semplificano
3263 l'operazione, è possibile usare direttamente il valore di \var{st\_mode} per
3264 ricavare il tipo di file controllando direttamente i vari bit in esso
3265 memorizzati. Per questo sempre in \headfile{sys/stat.h} sono definite le varie
3266 costanti numeriche riportate in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che
3267 definiscono le maschere che consentono di selezionare non solo i dati relativi
3268 al tipo di file, ma anche le informazioni relative ai permessi su cui
3269 torneremo in sez.~\ref{sec:file_access_control}, ed identificare i rispettivi
3272 Le costanti che servono per la identificazione del tipo di file sono riportate
3273 nella prima sezione di tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, mentre le sezioni
3274 successive attengono alle costanti usate per i permessi. Il primo valore
3275 dell'elenco è la maschera binaria \const{S\_IFMT} che permette di estrarre da
3276 \var{st\_mode} (con un AND aritmetico) il blocco di bit nei quali viene
3277 memorizzato il tipo di file. I valori successivi sono le costanti
3278 corrispondenti ai vari tipi di file, e possono essere usate per verificare la
3279 presenza del tipo di file voluto ed anche, con opportune combinazioni,
3280 alternative fra più tipi di file.
3282 Si tenga presente però che a differenza dei permessi, l'informazione relativa
3283 al tipo di file non è una maschera binaria, per questo motivo se si volesse
3284 impostare una condizione che permetta di controllare se un file è una
3285 directory o un file ordinario non si possono controllare dei singoli bit, ma
3286 si dovrebbe usare una macro di preprocessore come:
3287 \includecodesnip{listati/is_regdir.h}
3288 in cui si estraggono ogni volta da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di
3289 file e poi si effettua il confronto con i due possibili tipi di file.
3292 \subsection{Le dimensioni dei file}
3293 \label{sec:file_file_size}
3295 Abbiamo visto in fig.~\ref{fig:file_stat_struct} che campo \var{st\_size} di
3296 una struttura \struct{stat} contiene la dimensione del file in byte. Questo
3297 però è vero solo se si tratta di un file regolare, mentre nel caso di un
3298 collegamento simbolico la dimensione è quella del \textit{pathname} che il
3299 collegamento stesso contiene, infine per le \textit{fifo} ed i file di dispositivo
3300 questo campo è sempre nullo.
3302 Il campo \var{st\_blocks} invece definisce la lunghezza del file in blocchi di
3303 512 byte. La differenza con \var{st\_size} è che in questo caso si fa
3304 riferimento alla quantità di spazio disco allocata per il file, e non alla
3305 dimensione dello stesso che si otterrebbe leggendolo sequenzialmente.
3307 Si deve tener presente infatti che la lunghezza del file riportata in
3308 \var{st\_size} non è detto che corrisponda all'occupazione dello spazio su
3309 disco, e non solo perché la parte finale del file potrebbe riempire
3310 parzialmente un blocco. In un sistema unix-like infatti è possibile
3311 l'esistenza dei cosiddetti \textit{sparse file}, cioè file in cui sono
3312 presenti dei ``\textsl{buchi}'' (\textit{holes} nella nomenclatura inglese)
3313 che si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file dopo aver
3314 eseguito uno spostamento oltre la sua fine (tratteremo in dettaglio
3315 l'argomento in sez.~\ref{sec:file_lseek}).
3317 In questo caso si avranno risultati differenti a seconda del modo in cui si
3318 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
3319 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
3320 legge dal file (ad esempio usando il comando \cmd{wc -c}), dato che in tal
3321 caso per i ``\textsl{buchi}'' vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso
3322 risultato di \cmd{ls}.
3324 Se è sempre possibile allargare un file, scrivendoci sopra o usando la
3325 funzione \func{lseek} (vedi sez.~\ref{sec:file_lseek}) per spostarsi oltre la
3326 sua fine, esistono anche casi in cui si può avere bisogno di effettuare un
3327 troncamento, scartando i dati presenti al di là della dimensione scelta come
3328 nuova fine del file.
3330 Un file può sempre essere troncato a zero aprendolo con il flag
3331 \const{O\_TRUNC}, ma questo è un caso particolare; per qualunque altra
3332 dimensione si possono usare le due funzioni di sistema \funcd{truncate} e
3333 \funcd{ftruncate}, i cui prototipi sono:
3337 \fdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))}
3338 \fdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t length)}
3339 \fdesc{Troncano un file.}
3341 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3342 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3344 \item[\errcode{EINTR}] si è stati interrotti da un segnale.
3345 \item[\errcode{EINVAL}] \param{length} è negativa o maggiore delle
3346 dimensioni massime di un file.
3347 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta il troncamento di un file.
3348 \item[\errcode{ETXTBSY}] il file è un programma in esecuzione.
3350 per entrambe, mentre per \func{ftruncate} si avranno anche:
3352 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
3353 \item[\errcode{EINVAL}] \param{fd} non è un riferimento a un file o non è
3354 aperto in scrittura.
3356 e per \func{truncate} si avranno anche:
3358 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file o il
3359 permesso di attraversamento di una delle componenti del \textit{pathname}.
3360 \item[\errcode{EISDIR}] \param{file\_name} fa riferimento ad una directory.
3362 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
3363 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}
3364 nel loro significato generico.}
3367 Entrambe le funzioni fan sì che la dimensione del file sia troncata ad un
3368 valore massimo specificato da \param{length}, e si distinguono solo per il
3369 fatto che il file viene indicato con un \textit{pathname} per \func{truncate}
3370 e con un file descriptor per \funcd{ftruncate}. Si tenga presente che se il
3371 file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
3374 Il comportamento in caso di lunghezza del file inferiore a \param{length} non
3375 è specificato e dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato
3376 invariato o esteso fino alla lunghezza scelta. Nel caso di Linux viene esteso
3377 con la creazione di un \textsl{buco} nel file e ad una lettura si otterranno
3378 degli zeri, si tenga presente però che questo comportamento è supportato solo
3379 per filesystem nativi, ad esempio su un filesystem non nativo come il VFAT di
3380 Windows questo non è possibile.
3383 \subsection{I tempi dei file}
3384 \label{sec:file_file_times}
3386 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi, che sono registrati
3387 nell'\textit{inode} insieme agli altri attributi del file. Questi possono
3388 essere letti tramite la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso
3389 tre campi della struttura \struct{stat} di fig.~\ref{fig:file_stat_struct}. Il
3390 significato di questi tempi e dei relativi campi della struttura \struct{stat}
3391 è illustrato nello schema di tab.~\ref{tab:file_file_times}, dove è anche
3392 riportato un esempio delle funzioni che effettuano cambiamenti su di essi. Il
3393 valore del tempo è espresso nel cosiddetto \textit{calendar time}, su cui
3394 torneremo in dettaglio in sez.~\ref{sec:sys_time}.
3399 \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
3401 \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione}
3402 & \textbf{Opzione di \cmd{ls}} \\
3405 \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &
3406 \func{read}, \func{utime} & \cmd{-u}\\
3407 \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &
3408 \func{write}, \func{utime} & default\\
3409 \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'\textit{inode} &
3410 \func{chmod}, \func{utime} & \cmd{-c}\\
3413 \caption{I tre tempi associati a ciascun file.}
3414 \label{tab:file_file_times}
3417 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
3418 ultima modifica (il \textit{modification time}) riportato in \var{st\_mtime},
3419 ed il tempo di ultimo cambiamento di stato (il \textit{change status time})
3420 riportato in \var{st\_ctime}. Il primo infatti fa riferimento ad una modifica
3421 del contenuto di un file, mentre il secondo ad una modifica dei metadati
3422 dell'\textit{inode}. Dato che esistono molte operazioni, come la funzione
3423 \func{link} e altre che vedremo in seguito, che modificano solo le
3424 informazioni contenute nell'\textit{inode} senza toccare il contenuto del
3425 file, diventa necessario l'utilizzo di questo secondo tempo.
3427 Il tempo di ultima modifica viene usato ad esempio da programmi come
3428 \cmd{make} per decidere quali file necessitano di essere ricompilati perché
3429 più recenti dei loro sorgenti oppure dai programmi di backup, talvolta insieme
3430 anche al tempo di cambiamento di stato, per decidere quali file devono essere
3431 aggiornati nell'archiviazione. Il tempo di ultimo accesso viene di solito
3432 usato per identificare i file che non vengono più utilizzati per un certo
3433 lasso di tempo. Ad esempio un programma come \texttt{leafnode} lo usa per
3434 cancellare gli articoli letti più vecchi, mentre \texttt{mutt} lo usa per
3435 marcare i messaggi di posta che risultano letti.
3437 Il sistema non tiene mai conto dell'ultimo accesso all'\textit{inode},
3438 pertanto funzioni come \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza
3439 sui tre tempi. Il comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni \cmd{-l} o
3440 \cmd{-t}) mostra i tempi dei file secondo lo schema riportato nell'ultima
3441 colonna di tab.~\ref{tab:file_file_times}. Si noti anche come non esista, a
3442 differenza di altri sistemi operativi, un \textsl{tempo di creazione} di un
3445 L'aggiornamento del tempo di ultimo accesso è stato a lungo considerato un
3446 difetto progettuale di Unix, questo infatti comporta la necessità di
3447 effettuare un accesso in scrittura sul disco anche in tutti i casi in cui
3448 questa informazione non interessa e sarebbe possibile avere un semplice
3449 accesso in lettura sui dati bufferizzati. Questo comporta un ovvio costo sia
3450 in termini di prestazioni, che di consumo di risorse come la batteria per i
3451 portatili, o i cicli di riscrittura per i dischi su memorie riscrivibili.
3454 Per questo motivo abbiamo visto in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting} come
3455 nello sviluppo del kernel siano stati introdotti degli opportuni \textit{mount
3456 flag} che consentissero di evitare di aggiornare continuamente una
3457 informazione che nella maggior parte dei casi non interessa. Per questo i
3458 valori che si possono trovare per l'\textit{access time} dipendono dalle
3459 opzioni di montaggio, ed anche, essendo stato cambiato il comportamento di
3460 default a partire dalla versione 2.6.30, dal kernel che si sta usando.
3462 In generale quello che si ha con i kernel più recenti è che il tempo di ultimo
3463 accesso viene aggiornato solo se è precedente al tempo di ultima modifica o
3464 cambiamento, o se è passato più di un giorno dall'ultimo accesso. Così si può
3465 rendere evidente che vi è stato un accesso dopo una modifica e che il file
3466 viene comunque osservato regolarmente, conservando tutte le informazioni
3467 veramente utili senza dover consumare risorse in scritture continue per
3468 mantenere costantemente aggiornata una informazione che a questo punto non ha
3469 più nessuna rilevanza pratica.\footnote{qualora ce ne fosse la necessità è
3470 comunque possibile, tramite l'opzione di montaggio \texttt{strictatime},
3471 richiedere in ogni caso il comportamento tradizionale.}
3476 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
3478 \multicolumn{1}{|p{2.8cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
3479 \multicolumn{3}{|p{3.2cm}|}{\centering{
3480 \textbf{File o directory del riferimento}}}&
3481 \multicolumn{3}{|p{3.2cm}|}{\centering{
3482 \textbf{Directory contenente il riferimento}}}
3483 &\multicolumn{1}{|p{3.4cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
3486 \multicolumn{1}{|p{2.8cm}|}{}
3487 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
3488 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
3489 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
3490 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
3491 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
3492 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
3493 &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
3496 \func{chmod}, \func{fchmod}
3497 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3498 \func{chown}, \func{fchown}
3499 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3501 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3502 con \const{O\_CREATE} \\
3504 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3505 con \const{O\_TRUNC} \\
3507 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
3509 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3511 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3513 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3515 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3517 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3519 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3520 con \const{O\_CREATE} \\
3522 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &
3523 con \const{O\_TRUNC} \\
3525 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3527 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
3529 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3530 se esegue \func{unlink}\\
3532 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&
3533 se esegue \func{rmdir}\\
3535 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3536 per entrambi gli argomenti\\
3538 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3539 \func{truncate}, \func{ftruncate}
3540 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3542 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3544 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3546 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3548 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3551 \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo
3552 accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento di
3553 stato \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
3554 \label{tab:file_times_effects}
3558 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui relativi tempi è
3559 illustrato in tab.~\ref{tab:file_times_effects}, facendo riferimento al
3560 comportamento classico per quanto riguarda \var{st\_atime}. Si sono riportati
3561 gli effetti sia per il file a cui si fa riferimento, sia per la directory che
3562 lo contiene. Questi ultimi possono essere capiti immediatamente se si tiene
3563 conto di quanto già detto e ripetuto a partire da
3564 sez.~\ref{sec:file_filesystem}, e cioè che anche le directory sono anch'esse
3565 file che contengono una lista di nomi, che il sistema tratta in maniera del
3566 tutto analoga a tutti gli altri.
3568 Per questo motivo tutte le volte che compiremo un'operazione su un file che
3569 comporta una modifica del nome contenuto nella directory, andremo anche a
3570 scrivere sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di ultima
3571 modifica. Un esempio di questo tipo di operazione può essere la cancellazione
3572 di un file, invece leggere o scrivere o cambiare i permessi di un file ha
3573 effetti solo sui tempi di quest'ultimo.
3575 Si ricordi infine come \var{st\_ctime} non è il tempo di creazione del file,
3576 che in Unix non esiste, anche se può corrispondervi per file che non sono mai
3577 stati modificati. Per questo motivo, a differenza di quanto avviene con altri
3578 sistemi operativi, quando si copia un file, a meno di preservare
3579 esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
3580 avrà sempre il tempo corrente in cui si è effettuata la copia come data di
3583 I tempi di ultimo accesso ed ultima modifica possono essere modificati
3584 esplicitamente usando la funzione di sistema \funcd{utime}, il cui prototipo
3589 \fdecl{int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)}
3590 \fdesc{Modifica i tempi di ultimo accesso ed ultima modifica di un file.}
3593 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3594 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3596 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di attraversamento per uno dei
3597 componenti di \param{filename} o \param{times} è \val{NULL} e non si ha il
3598 permesso di scrittura sul file, o non si è proprietari del file o non si
3599 hanno i privilegi di amministratore.
3600 \item[\errcode{EPERM}] \param{times} non è \val{NULL}, e non si è
3601 proprietari del file o non si hanno i privilegi di amministratore.
3603 ed inoltre \errval{ENOENT} e \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
3606 La funzione cambia i tempi di ultimo accesso e di ultima modifica del file
3607 specificato dall'argomento \param{filename}, e richiede come secondo argomento
3608 il puntatore ad una struttura \struct{utimbuf}, la cui definizione è riportata
3609 in fig.~\ref{fig:struct_utimebuf}, con i nuovi valori di detti tempi
3610 (rispettivamente nei campi \var{actime} e \var{modtime}). Se si passa un
3611 puntatore nullo verrà impostato il tempo corrente.
3613 \begin{figure}[!htb]
3614 \footnotesize \centering
3615 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3616 \includestruct{listati/utimbuf.h}
3619 \caption{La struttura \structd{utimbuf}, usata da \func{utime} per modificare
3621 \label{fig:struct_utimebuf}
3624 L'effetto della funzione ed i privilegi necessari per eseguirla dipendono dal
3625 valore dell'argomento \param{times}. Se è \val{NULL} la funzione imposta il
3626 tempo corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file o essere
3627 proprietari del file o avere i privilegi di amministratore. Se invece si è
3628 specificato un valore diverso la funzione avrà successo solo se si è
3629 proprietari del file o se si hanno i privilegi di amministratore.\footnote{per
3630 essere precisi la capacità \const{CAP\_FOWNER}, vedi
3631 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} In entrambi i casi per verificare la
3632 proprietà del file viene utilizzato l'\ids{UID} effettivo del processo.
3634 Si tenga presente che non è possibile modificare manualmente il tempo di
3635 cambiamento di stato del file, che viene aggiornato direttamente dal kernel
3636 tutte le volte che si modifica l'\textit{inode}, e quindi anche alla chiamata
3637 di \func{utime}. Questo serve anche come misura di sicurezza per evitare che
3638 si possa modificare un file nascondendo completamente le proprie tracce. In
3639 realtà la cosa resta possibile se si è in grado di accedere al file di
3640 dispositivo, scrivendo direttamente sul disco senza passare attraverso il
3641 filesystem, ma ovviamente in questo modo la cosa è più complicata da
3642 realizzare.\footnote{esistono comunque molti programmi che consentono di farlo
3643 con relativa semplicità per cui non si dia per scontato che il valore sia
3644 credibile in caso di macchina compromessa.}
3646 A partire dal kernel 2.6 la risoluzione dei tempi dei file, che nei campi di
3647 tab.~\ref{tab:file_file_times} è espressa in secondi, è stata portata ai
3648 nanosecondi per la gran parte dei filesystem. La ulteriore informazione può
3649 essere acceduta attraverso altri campi appositamente aggiunti alla struttura
3650 \struct{stat}. Se si sono definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
3651 \macro{\_SVID\_SOURCE} questi sono \var{st\_atim.tv\_nsec},
3652 \var{st\_mtim.tv\_nsec} e \var{st\_ctim.tv\_nsec} se queste non sono definite,
3653 \var{st\_atimensec}, \var{st\_mtimensec} e \var{st\_mtimensec}. Qualora il
3654 supporto per questa maggior precisione sia assente questi campi aggiuntivi
3657 Per la gestione di questi nuovi valori è stata definita una seconda funzione
3658 di sistema, \funcd{utimes}, che consente di specificare tempi con maggior
3659 precisione; il suo prototipo è:
3663 \fdecl{int utimes(const char *filename, struct timeval times[2])}
3664 \fdesc{Modifica i tempi di ultimo accesso e ultima modifica di un file.}
3666 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3667 caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di \func{utime}.}
3670 La funzione è del tutto analoga alla precedente \func{utime} ma usa come
3671 secondo argomento un vettore di due strutture \struct{timeval}, la cui
3672 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}, che consentono
3673 di indicare i tempi con una precisione del microsecondo. Il primo elemento
3674 di \param{times} indica il valore per il tempo di ultimo accesso, il secondo
3675 quello per il tempo di ultima modifica. Se si indica come secondo argomento un
3676 puntatore nullo di nuovo verrà utilizzato il tempo corrente.
3678 \begin{figure}[!htb]
3679 \footnotesize \centering
3680 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3681 \includestruct{listati/timeval.h}
3684 \caption{La struttura \structd{timeval} usata per indicare valori di tempo
3685 con la precisione del microsecondo.}
3686 \label{fig:sys_timeval_struct}
3689 Oltre ad \func{utimes} su Linux sono presenti altre due funzioni,\footnote{le
3690 due funzioni non sono definite in nessuno standard, ma sono presenti, oltre
3691 che su Linux, anche su BSD.} \funcd{futimes} e \funcd{lutimes}, che
3692 consentono rispettivamente di effettuare la modifica utilizzando un file già
3693 aperto o di eseguirla direttamente su un collegamento simbolico. I relativi
3698 \fdecl{int futimes(int fd, const struct timeval tv[2])}
3699 \fdesc{Cambia i tempi di un file già aperto.}
3700 \fdecl{int lutimes(const char *filename, const struct timeval tv[2])}
3701 \fdesc{Cambia i tempi di un collegamento simbolico.}
3704 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3705 caso \var{errno} assumerà uno gli stessi valori di \func{utimes}, con in più
3708 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
3709 \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \texttt{/proc} non è accessibile.
3713 Le due funzioni hanno lo stesso comportamento di \texttt{utimes} e richiedono
3714 gli stessi privilegi per poter operare, la differenza è che con \func{futimes}
3715 si può indicare il file su cui operare se questo è già aperto facendo
3716 riferimento al suo file descriptor, mentre con \func{lutimes} nel caso in
3717 cui \param{filename} sia un collegamento simbolico saranno modificati i suoi
3718 tempi invece di quelli del file a cui esso punta.
3720 Nonostante il kernel nelle versioni più recenti supporti, come accennato,
3721 risoluzioni dei tempi dei file fino al nanosecondo, le funzioni fin qui
3722 esaminate non consentono di impostare valori con questa precisione. Per questo
3723 sono state introdotte due nuove funzioni di sistema, \funcd{futimens} e
3724 \funcd{utimensat}, in grado di eseguire questo compito; i rispettivi prototipi
3729 \fdecl{futimens(int fd, const struct timespec times[2])}
3730 \fdesc{Cambia i tempi di un file già aperto.}
3731 \fdecl{int utimensat(int dirfd, const char *pathname, const struct
3732 timespec times[2], int flags)}
3733 \fdesc{Cambia i tempi di un file.}
3736 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3737 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3739 \item[\errcode{EACCES}] si è richiesta l'impostazione del tempo corrente ma
3740 non si ha il permesso di scrittura sul file, o non si è proprietari del
3741 file o non si hanno i privilegi di amministratore; oppure il file è
3742 immutabile (vedi sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
3743 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor valido (solo
3744 \func{futimens}), oppure \param{dirfd} non è \const{AT\_FDCWD} o un file
3745 descriptor valido (solo \func{utimensat}).
3746 \item[\errcode{EFAULT}] \param{times} non è un puntatore valido (per
3747 entrambe), oppure \param{dirfd} è \const{AT\_FDCWD} ma \param{pathname} è
3748 \var{NULL} o non è un puntatore valido (solo \func{utimensat}).
3749 \item[\errcode{EINVAL}] si sono usati dei valori non corretti per i tempi
3750 di \param{times} (per entrambe), oppure è si usato un valore non valido
3751 per \param{flags}, oppure \param{pathname} è \var{NULL}, \param{dirfd} non
3752 è \const{AT\_FDCWD} e \param{flags} contiene \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}
3753 (solo \func{utimensat}).
3754 \item[\errcode{EPERM}] si è richiesto un cambiamento nei tempi non al tempo
3755 corrente, ma non si è proprietari del file o non si hanno i privilegi di
3756 amministratore; oppure il file è immutabile o \textit{append-only} (vedi
3757 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
3758 \item[\errcode{ESRCH}] non c'è il permesso di attraversamento per una delle
3759 componenti di \param{pathname} (solo \func{utimensat})
3761 ed inoltre per entrambe \errval{EROFS} e per \func{utimensat}
3762 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel
3763 loro significato generico.}
3766 Entrambe le funzioni utilizzano per indicare i valori dei tempi un
3767 vettore \param{times} di due strutture \struct{timespec}, la cui definizione è
3768 riportata in fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}, che permette di specificare
3769 un valore dei tempi con una precisione fino al nanosecondo.
3771 \begin{figure}[!htb]
3772 \footnotesize \centering
3773 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3774 \includestruct{listati/timespec.h}
3777 \caption{La struttura \structd{timespec} usata per indicare valori di tempo
3778 con la precisione del nanosecondo.}
3779 \label{fig:sys_timespec_struct}
3782 Come per le precedenti funzioni il primo elemento di \param{times} indica il
3783 tempo di ultimo accesso ed il secondo quello di ultima modifica, e se si usa
3784 il valore \val{NULL} verrà impostato il tempo corrente sia per l'ultimo
3785 accesso che per l'ultima modifica. Nei singoli elementi di \param{times} si
3786 possono inoltre utilizzare due valori speciali per il campo \var{tv\_nsec}:
3787 con \constd{UTIME\_NOW} si richiede l'uso del tempo corrente, mentre con
3788 \constd{UTIME\_OMIT} si richiede di non impostare il tempo. Si può così
3789 aggiornare in maniera specifica soltanto uno fra il tempo di ultimo accesso e
3790 quello di ultima modifica. Quando si usa uno di questi valori speciali per
3791 \var{tv\_nsec} il corrispondente valore di \var{tv\_sec} viene ignorato.
3793 Queste due funzioni sono una estensione definita nella revisione POSIX.1-2008
3794 dello standard POSIX, in Linux sono state introdotte a partire dal kernel
3795 2.6.22,\footnote{si tenga presente però che per kernel precedenti il 2.6.26 le
3796 due funzioni sono difettose nel rispetto di alcuni requisiti minori dello
3797 standard e nel controllo della correttezza dei tempi, per i dettagli dei
3798 quali si rimanda alla pagina di manuale.} e supportate dalla \acr{glibc} a
3799 partire dalla versione 2.6.\footnote{in precedenza, a partire dal kernel
3800 2.6.16, era stata introdotta una \textit{system call} \funcm{futimesat}
3801 seguendo una bozza della revisione dello standard poi modificata; questa
3802 funzione, sostituita da \func{utimensat}, è stata dichiarata obsoleta, non è
3803 supportata da nessuno standard e non deve essere più utilizzata: pertanto
3804 non ne parleremo.} La prima è sostanzialmente una estensione di
3805 \func{futimes} che consente di specificare i tempi con precisione maggiore, la
3806 seconda supporta invece, rispetto ad \func{utimes}, una sintassi più complessa
3807 che consente una indicazione sicura del file su cui operare specificando la
3808 directory su cui si trova tramite il file descriptor \param{dirfd} ed il suo
3809 nome come \textit{pathname relativo} in \param{pathname}.\footnote{su Linux
3810 solo \func{utimensat} è una \textit{system call} e \func{futimens} è una
3811 funzione di libreria, infatti se \param{pathname} è \var{NULL} \param{dirfd}
3812 viene considerato un file descriptor ordinario e il cambiamento del tempo
3813 applicato al file sottostante, qualunque esso sia, per cui
3814 \code{futimens(fd, times}) è del tutto equivalente a \code{utimensat(fd,
3817 Torneremo su questa sintassi e sulla sua motivazione in
3818 sez.~\ref{sec:file_openat}, quando tratteremo tutte le altre funzioni (le
3819 cosiddette \textit{at-functions}) che la utilizzano; essa prevede comunque
3820 anche la presenza dell'argomento \param{flags} con cui attivare flag di
3821 controllo che modificano il comportamento della funzione, nel caso specifico
3822 l'unico valore consentito è \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} che indica alla
3823 funzione di non dereferenziare i collegamenti simbolici, cosa che le permette
3824 di riprodurre le funzionalità di \func{lutimes}.
3829 \section{Il controllo di accesso ai file}
3830 \label{sec:file_access_control}
3832 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
3833 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
3834 filesystem standard.\footnote{per standard si intende che implementa le
3835 caratteristiche previste dallo standard POSIX; in Linux sono utilizzabili
3836 anche filesystem di altri sistemi operativi, che non supportano queste
3837 caratteristiche.} In questa sezione ne esamineremo i concetti essenziali e
3838 le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
3841 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
3842 \label{sec:file_perm_overview}
3844 Ad ogni file Linux associa sempre, oltre ad un insieme di permessi, l'utente
3845 che ne è proprietario (il cosiddetto \textit{owner}) ed un gruppo di
3846 appartenenza, indicati dagli identificatori di utente e gruppo (\ids{UID} e
3847 \ids{GID}) di cui abbiamo già parlato in
3848 sez.~\ref{sec:proc_access_id}.\footnote{questo è vero solo per filesystem di
3849 tipo Unix, ad esempio non è vero per il filesystem VFAT di Windows, che non
3850 fornisce nessun supporto per l'accesso multiutente, e per il quale queste
3851 proprietà vengono assegnate in maniera fissa con opportune opzioni di
3852 montaggio.} Anche questi sono mantenuti sull'\textit{inode} insieme alle
3853 altre proprietà e sono accessibili da programma tramite la funzione
3854 \func{stat} (trattata in sez.~\ref{sec:file_stat}), che restituisce l'utente
3855 proprietario nel campo \var{st\_uid} ed il gruppo proprietario nel campo
3856 \var{st\_gid} della omonima struttura \struct{stat}.
3858 Il controllo di accesso ai file segue un modello abbastanza semplice che
3859 prevede tre permessi fondamentali strutturati su tre livelli di accesso.
3860 Esistono varie estensioni a questo modello,\footnote{come le \textit{Access
3861 Control List} che sono state aggiunte ai filesystem standard con opportune
3862 estensioni (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) per arrivare a meccanismi di
3863 controllo ancora più sofisticati come il \textit{Mandatory Access Control}
3864 di \textit{SELinux} e delle altre estensioni come \textit{Smack} o
3865 \textit{AppArmor}.} ma nella maggior parte dei casi il meccanismo standard è
3866 più che sufficiente a soddisfare tutte le necessità più comuni. I tre
3867 permessi di base associati ad ogni file sono:
3869 \item il permesso di lettura (indicato con la lettera \texttt{r}, dall'inglese
3871 \item il permesso di scrittura (indicato con la lettera \texttt{w},
3872 dall'inglese \textit{write}).
3873 \item il permesso di esecuzione (indicato con la lettera \texttt{x},
3874 dall'inglese \textit{execute}).
3876 mentre i tre livelli su cui sono divisi i privilegi sono:
3878 \item i privilegi per l'utente proprietario del file.
3879 \item i privilegi per un qualunque utente faccia parte del gruppo cui
3881 \item i privilegi per tutti gli altri utenti.
3884 L'insieme dei permessi viene espresso con un numero a 12 bit; di questi i nove
3885 meno significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
3886 lettura, scrittura ed esecuzione e sono applicati rispettivamente
3887 rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti gli altri.
3891 \includegraphics[width=6cm]{img/fileperm}
3892 \caption{Lo schema dei bit utilizzati per specificare i permessi di un file
3893 contenuti nel campo \var{st\_mode} di \struct{stat}.}
3894 \label{fig:file_perm_bit}
3897 I restanti tre bit (noti come \textit{suid bit}, \textit{sgid bit}, e
3898 \textit{sticky bit}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più
3899 complesse del meccanismo del controllo di accesso su cui torneremo in seguito
3900 (in sez.~\ref{sec:file_special_perm}), lo schema di allocazione dei bit è
3901 riportato in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}. Come tutte le altre proprietà di
3902 un file anche i permessi sono memorizzati nell'\textit{inode}, e come
3903 accennato in sez.~\ref{sec:file_types} essi sono vengono restituiti in una
3904 parte del campo \var{st\_mode} della struttura \struct{stat} (si veda di nuovo
3905 fig.~\ref{fig:file_stat_struct}).
3907 In genere ci si riferisce ai tre livelli dei privilegi usando le lettere
3908 \texttt{u} (per \textit{user}), \texttt{g} (per \textit{group}) e \texttt{o}
3909 (per \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti
3910 insieme si usa la lettera \texttt{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente
3911 questa distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso a
3912 suo tempo nel VMS, si parla dei permessi base come di permessi per
3913 \textit{owner}, \textit{group} ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar
3914 luogo a confusione. Le costanti che permettono di accedere al valore numerico
3915 di questi bit nel campo \var{st\_mode}, già viste in
3916 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, sono riportate per chiarezza una seconda volta
3917 in tab.~\ref{tab:file_bit_perm}.
3922 \begin{tabular}[c]{|c|l|}
3924 \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
3927 \const{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere.\\
3928 \const{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere.\\
3929 \const{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire.\\
3931 \const{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere.\\
3932 \const{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere.\\
3933 \const{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire.\\
3935 \const{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere.\\
3936 \const{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere.\\
3937 \const{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire.\\
3940 \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
3941 \texttt{<sys/stat.h>}}
3942 \label{tab:file_bit_perm}
3945 I permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a seconda
3946 che si riferiscano a dei file, dei collegamenti simbolici o delle directory;
3947 qui ci limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli
3950 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo
3951 \textit{pathname} occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle
3952 directory che compongono il \textit{pathname}; lo stesso vale per aprire un
3953 file nella directory corrente (per la quale appunto serve il diritto di
3954 esecuzione). Per una directory infatti il permesso di esecuzione significa che
3955 essa può essere attraversata nella risoluzione del \textit{pathname}, e per
3956 questo viene anche chiamato permesso di attraversamento. Esso è sempre
3957 distinto dal permesso di lettura che invece implica che si può leggere il
3958 contenuto della directory.
3960 Questo significa che se si ha il permesso di esecuzione senza permesso di
3961 lettura si potrà lo stesso aprire un file all'interno di una una directory (se
3962 si hanno i permessi adeguati per il medesimo) ma non si potrà vederlo con
3963 \cmd{ls} mancando il permesso di leggere il contenuto della directory. Per
3964 crearlo o rinominarlo o cancellarlo invece occorrerà avere anche il permesso
3965 di scrittura per la directory.
3967 Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni
3968 (si veda quanto riportato in sez.~\ref{sec:file_open_close}) di sola lettura o
3969 di lettura/scrittura e leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura
3970 consente di aprire un file in sola scrittura o lettura/scrittura e modificarne
3971 il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare il file o per
3972 aggiornare il suo tempo di ultima modifica al tempo corrente, ma non per
3973 modificare arbitrariamente quest'ultimo, operazione per la quale, come per
3974 buona parte delle modifiche effettuate sui metadati del file, occorre esserne
3977 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
3978 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione. Gli
3979 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
3980 che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
3981 disco). Per la cancellazione non è necessario nessun tipo di permesso per il
3982 file stesso dato che, come illustrato in sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}
3983 esso non viene toccato, nella cancellazione infatti viene solo modificato il
3984 contenuto della directory, rimuovendo la voce che ad esso fa riferimento. Lo
3985 stesso vale per poter rinominare o spostare il file in altra directory, in
3986 entrambi i casi occorrerà il permesso di scrittura sulle directory che si
3989 Per poter eseguire un file, che sia un programma compilato od uno script di
3990 shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel, occorre
3991 oltre al permesso di lettura per accedere al contenuto avere anche il permesso
3992 di esecuzione. Inoltre solo i file regolari possono essere eseguiti. Per i
3993 file di dispositivo i permessi validi sono solo quelli di lettura e scrittura,
3994 che corrispondono al poter eseguire dette operazioni sulla periferica
3997 I permessi per un collegamento simbolico sono ignorati, contano quelli del
3998 file a cui fa riferimento; per questo in genere il comando \cmd{ls} riporta
3999 per un collegamento simbolico tutti i permessi come concessi. Utente e gruppo
4000 a cui esso appartiene vengono pure ignorati quando il collegamento viene
4001 risolto, vengono controllati solo quando viene richiesta la rimozione del
4002 collegamento e quest'ultimo è in una directory con lo \textit{sticky bit}
4003 impostato (si veda sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
4005 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
4006 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
4007 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
4008 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'\ids{UID} effettivo, il \ids{GID}
4009 effettivo e gli eventuali \ids{GID} supplementari del processo.\footnote{in
4010 realtà Linux, per quanto riguarda l'accesso ai file, utilizza gli
4011 identificatori del gruppo \textit{filesystem} (si ricordi quanto esposto in
4012 sez.~\ref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai primi,
4013 eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo questa
4016 Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
4017 veda sez.~\ref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
4018 sez.~\ref{sec:file_special_perm}, l'\ids{UID} effettivo e il \ids{GID} effettivo
4019 corrispondono ai valori dell'\ids{UID} e del \ids{GID} dell'utente che ha
4020 lanciato il processo, mentre i \ids{GID} supplementari sono quelli dei gruppi
4021 cui l'utente appartiene.
4023 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
4024 di accesso sono i seguenti:
4026 \item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è zero (corrispondente
4027 all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun controllo. Per
4028 questo motivo l'amministratore ha piena libertà di accesso a tutti i file.
4029 \item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è uguale all'\ids{UID} del
4030 proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
4033 \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di
4034 \textit{user-read} se il processo vuole accedere in lettura, quello di
4035 \textit{user-write} per l'accesso in scrittura, ecc.} bit dei permessi
4036 d'accesso dell'utente è impostato, l'accesso è consentito;
4037 \item altrimenti l'accesso è negato.
4039 \item Se il \ids{GID} effettivo del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
4040 del processo corrispondono al \ids{GID} del file allora:
4042 \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è impostato, l'accesso è
4044 \item altrimenti l'accesso è negato.
4046 \item Se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è impostato,
4047 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
4050 Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
4051 quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un
4052 file, l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per
4053 l'utente; i permessi per il gruppo non vengono neanche controllati. Lo stesso
4054 vale se il processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i
4055 permessi per tutti gli altri non vengono controllati.
4057 Questo significa che se si è proprietari di un file ma non si ha il permesso
4058 di scrittura, non vi si potrà scrivere anche se questo fosse scrivibile per
4059 tutti gli altri. Permessi di questo tipo sono ovviamente poco ortodossi, e
4060 comunque, come vedremo in sez.~\ref{sec:file_perm_management}, il proprietario
4061 di un file può sempre modificarne i permessi, e riassegnarsi un eventuale
4062 permesso di scrittura mancante.
4064 \itindbeg{file~attributes}
4066 A questi che sono i permessi ordinari si aggiungono, per i filesystem che
4067 supportano questa estensione, due permessi speciali mantenuti nei cosiddetti
4068 \textit{file attributes}, che si possono leggere ed impostare con i comandi
4069 \cmd{lsattr} e \cmd{chattr}.\footnote{per l'utilizzo di questi comandi e per
4070 le spiegazioni riguardo tutti gli altri \textit{file attributes} si rimanda
4071 alla sezione 1.4.4 di \cite{AGL}.}
4073 Il primo è il cosiddetto attributo di immutabilità (\textit{immutable},
4074 identificato dalla lettera \texttt{i}) che impedisce ogni modifica al file,
4075 \textit{inode} compreso. Questo significa non solo che non se ne può cambiare
4076 il contenuto, ma neanche nessuna delle sue proprietà, ed in particolare non si
4077 può modificare nei permessi o nei tempi o nel proprietario ed inoltre, visto
4078 che non se può modificare il \textit{link count}, non si può neanche
4079 cancellare, rinominare, o creare \textit{hard link} verso di esso.
4081 Il secondo è il cosiddetto attributo di \textit{append-only}, (identificato
4082 dalla lettera \texttt{a}) che consente soltanto la scrittura in coda al
4083 file. Il file cioè può essere soltanto esteso nel contenuto, ma i suoi
4084 metadati, a parte i tempi che però possono essere impostati al valore
4085 corrente, non possono essere modificati in alcun modo, quindi di nuovo non si
4086 potrà cancellare, rinominare, o modificare nei permessi o nelle altre
4089 Entrambi questi attributi attivano queste restrizioni a livello di filesystem,
4090 per cui a differenza dei permessi ordinari esse varranno per qualunque utente
4091 compreso l'amministratore. L'amministratore è l'unico che può attivare o
4092 disattivare questi attributi,\footnote{più precisamente un processo con la
4093 capacità \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}, vedi
4094 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} e potendo rimuoverli è comunque capace di
4095 tornare in grado di eseguire qualunque operazione su un file immutabile o
4096 \textit{append-only}.
4098 \itindend{file~attributes}
4102 \subsection{I bit dei permessi speciali}
4103 \label{sec:file_special_perm}
4108 Come si è accennato (in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
4109 campo \var{st\_mode} di \struct{stat} che vengono usati per il controllo di
4110 accesso oltre ai bit dei permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che
4111 vengono usati per indicare alcune proprietà speciali dei file. Due di questi
4112 sono i bit detti \acr{suid} (da \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (da
4113 \textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
4114 \const{S\_ISUID} e \const{S\_ISGID}.
4116 Come spiegato in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
4117 programma il comportamento normale del kernel è quello di impostare gli
4118 identificatori del gruppo \textit{effective} del nuovo processo al valore dei
4119 corrispondenti del gruppo \textit{real} del processo corrente, che normalmente
4120 corrispondono a quelli dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
4122 Se però il file del programma, che ovviamente deve essere
4123 eseguibile,\footnote{anzi più precisamente un binario eseguibile: per motivi
4124 di sicurezza il kernel ignora i bit \acr{suid} e \acr{sgid} per gli script
4125 eseguibili.} ha il bit \acr{suid} impostato, il kernel assegnerà come
4126 \ids{UID} effettivo al nuovo processo l'\ids{UID} del proprietario del file al
4127 posto dell'\ids{UID} del processo originario. Avere il bit \acr{sgid}
4128 impostato ha lo stesso effetto sul \ids{GID} effettivo del processo. É
4129 comunque possibile riconoscere questa situazione perché il cambiamento viene
4130 effettuato solo sugli identificativi del gruppo \textit{effective}, mentre
4131 quelli dei gruppi \textit{real} e \textit{saved} restano quelli dell'utente
4132 che ha eseguito il programma.
4134 I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
4135 di usare programmi che richiedono privilegi speciali. L'esempio classico è il
4136 comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file delle password,
4137 quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo dall'amministratore, ma non è
4138 necessario chiamare l'amministratore per cambiare la propria password. Infatti
4139 il comando \cmd{passwd} appartiene in genere all'utente \textit{root} ma ha il
4140 bit \acr{suid} impostato, per cui quando viene lanciato da un utente normale
4141 ottiene comunque i privilegi di amministratore.
4143 Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
4144 normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
4145 programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
4146 usati per guadagnare privilegi non consentiti (l'argomento è affrontato in
4147 dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_perms}).
4149 La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere rilevata con
4150 il comando \cmd{ls -l}, che visualizza una lettera ``\cmd{s}'' al posto della
4151 ``\cmd{x}'' in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La stessa
4152 lettera ``\cmd{s}'' può essere usata nel comando \cmd{chmod} per impostare
4153 questi bit. Infine questi bit possono essere controllati all'interno di
4154 \var{st\_mode} con l'uso delle due costanti \const{S\_ISUID} e
4155 \const{S\_IGID}, i cui valori sono riportati in
4156 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
4158 Gli stessi bit vengono ad assumere un significato completamente diverso per le
4159 directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVr4 per indicare
4160 con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
4161 veda sez.~\ref{sec:file_ownership_management} per una spiegazione dettagliata
4164 Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per un'ulteriore estensione mutuata da
4165 SVr4. Il caso in cui un file ha il bit \acr{sgid} impostato senza che lo sia
4166 anche il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare per
4167 quel file il \textit{mandatory locking} (affronteremo questo argomento in
4168 dettaglio più avanti, in sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
4173 \itindbeg{sticky~bit}
4175 L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \const{S\_ISVTX}, è in
4176 parte un rimasuglio delle origini dei sistemi Unix. A quell'epoca infatti la
4177 memoria virtuale e l'accesso ai file erano molto meno sofisticati e per
4178 ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
4179 si poteva impostare questo bit.
4181 L'effetto di questo bit era che il segmento di testo del programma (si veda
4182 sez.~\ref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva scritto nella swap la
4183 prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva fino al riavvio della
4184 macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit}); essendo la swap un file
4185 continuo o una partizione indicizzata direttamente si poteva risparmiare in
4186 tempo di caricamento rispetto alla ricerca attraverso la struttura del
4187 filesystem. Lo \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera ``\texttt{t}''
4188 al posto della ``\texttt{x}'' nei permessi per gli altri.
4190 Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
4191 l'amministratore era in grado di impostare questo bit, che venne chiamato
4192 anche con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della
4193 costante. Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
4194 sostanzialmente inutile questo procedimento.
4196 Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textit{sticky bit} ha
4197 invece assunto un uso importante per le directory;\footnote{lo \textit{sticky
4198 bit} per le directory è un'estensione non definita nello standard POSIX,
4199 Linux però la supporta, così come BSD e SVr4.} in questo caso se tale bit è
4200 impostato un file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha
4201 il permesso di scrittura su di essa ed inoltre è vera una delle seguenti
4204 \item l'utente è proprietario del file,
4205 \item l'utente è proprietario della directory,
4206 \item l'utente è l'amministratore.
4209 Un classico esempio di directory che ha questo bit impostato è \file{/tmp}, i
4210 cui permessi infatti di solito sono i seguenti:
4212 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{ls -ld /tmp}
4213 drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
4216 quindi con lo \textit{sticky bit} bit impostato. In questo modo qualunque
4217 utente nel sistema può creare dei file in questa directory, che come
4218 suggerisce il nome è normalmente utilizzata per la creazione di file
4219 temporanei, ma solo l'utente che ha creato un certo file potrà cancellarlo o
4220 rinominarlo. In questo modo si evita che un utente possa, più o meno
4221 consapevolmente, cancellare i file temporanei creati degli altri utenti.
4223 \itindend{sticky~bit}
4227 \subsection{Le funzioni per la gestione dei permessi dei file}
4228 \label{sec:file_perm_management}
4230 Come visto in sez.~\ref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad un
4231 file viene fatto utilizzando l'\ids{UID} ed il \ids{GID} effettivo del processo;
4232 ci sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'\ids{UID}
4233 reale ed il \ids{GID} reale, vale a dire usando i valori di \ids{UID} e
4234 \ids{GID} relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come
4235 accennato in sez.~\ref{sec:file_special_perm} e spiegato in dettaglio in
4236 sez.~\ref{sec:proc_perms}, non è detto siano uguali a quelli effettivi.
4238 Per far questo si può usare la funzione di sistema \funcd{access}, il cui
4243 \fdecl{int access(const char *pathname, int mode)}
4244 \fdesc{Verifica i permessi di accesso.}
4247 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4248 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4250 \item[\errcode{EACCES}] l'accesso al file non è consentito, o non si ha il
4251 permesso di attraversare una delle directory di \param{pathname}.
4252 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non è valido.
4253 \item[\errcode{EROFS}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un file su
4254 un filesystem montato in sola lettura.
4255 \item[\errcode{ETXTBSY}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un
4256 eseguibile binario correntemente in esecuzione.
4258 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
4259 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel loro
4260 significato generico.}
4263 La funzione verifica i permessi di accesso, indicati da \param{mode}, per il
4264 file indicato da \param{pathname}. I valori possibili per l'argomento
4265 \param{mode} sono esprimibili come combinazione delle costanti numeriche
4266 riportate in tab.~\ref{tab:file_access_mode_val} (attraverso un OR binario
4267 delle stesse). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza
4268 del file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \const{F\_OK},
4269 o anche direttamente \func{stat}. Nel caso in cui \param{pathname} si
4270 riferisca ad un collegamento simbolico, questo viene seguito ed il controllo è
4271 fatto sul file a cui esso fa riferimento.
4273 La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso per \param{pathname},
4274 ma occorre poter risolvere quest'ultimo, e se non c'è il permesso di
4275 esecuzione per una qualunque delle sue componenti la funzione fallirà
4276 indipendentemente dai permessi del file. Si tenga presente poi che il fatto
4277 che una directory abbia permesso di scrittura non significa che vi si possa
4278 scrivere come fosse un file, e che se un file ha il permesso di esecuzione non
4279 è detto che sia eseguibile. La funzione ha successo solo se tutti i permessi
4280 controllati sono disponibili.
4285 \begin{tabular}{|c|l|}
4287 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Significato} \\
4290 \constd{R\_OK} & Verifica il permesso di lettura. \\
4291 \constd{W\_OK} & Verifica il permesso di scrittura. \\
4292 \constd{X\_OK} & Verifica il permesso di esecuzione. \\
4293 \constd{F\_OK} & Verifica l'esistenza del file. \\
4296 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{mode} della funzione
4298 \label{tab:file_access_mode_val}
4301 Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
4302 eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (ad esempio attraverso
4303 l'uso del \textit{suid bit}) che vuole controllare se l'utente originale ha i
4304 permessi per accedere ad un certo file, ma eseguire questo controllo prima di
4305 aprire il file espone al rischio di una \textit{race condition} che apre ad un
4306 possibile \textit{symlink attack} fra il controllo e l'apertura del file. In
4307 questo caso è sempre opportuno usare invece la funzione \func{faccessat} che
4308 tratteremo insieme alle altre \textit{at-functions} in
4309 sez.~\ref{sec:file_openat}.
4311 Del tutto analoghe a \func{access} sono le due funzioni \funcm{euidaccess} e
4312 \funcm{eaccess} che ripetono lo stesso controllo usando però gli
4313 identificatori del gruppo effettivo, verificando quindi le effettive capacità
4314 di accesso ad un file. Le funzioni hanno entrambe lo stesso
4315 prototipo\footnote{in realtà \funcm{eaccess} è solo un sinonimo di
4316 \funcm{euidaccess} fornita per compatibilità con l'uso di questo nome in
4317 altri sistemi.} che è del tutto identico a quello di \func{access}. Prendono
4318 anche gli stessi valori e restituiscono gli stessi risultati e gli stessi
4321 Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
4322 funzioni \funcd{chmod} e \funcd{fchmod}, che operano rispettivamente su un
4323 filename e su un file descriptor, i loro prototipi sono:
4328 \fdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)}
4329 \fdesc{Cambia i permessi del file indicato da \param{path} al valore indicato
4331 \fdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)}
4332 \fdesc{Analoga alla precedente, ma usa il file descriptor \param{fd} per
4337 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4338 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4340 \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
4341 proprietario del file o non si hanno i privilegi di amministratore.
4342 \item[\errcode{EROFS}] il file è su un filesystem in sola lettura.
4344 ed inoltre per entrambe \errval{EIO}, per \func{chmod} \errval{EACCES},
4345 \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
4346 \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, per \func{fchmod} \errval{EBADF} nel loro
4347 significato generico.}
4351 Entrambe le funzioni utilizzano come secondo argomento \param{mode}, una
4352 variabile dell'apposito tipo primitivo \type{mode\_t} (vedi
4353 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) utilizzato per specificare i permessi
4359 \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
4361 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
4364 \const{S\_ISUID} & 04000 & Set user ID bit.\\
4365 \const{S\_ISGID} & 02000 & Set group ID bit.\\
4366 \const{S\_ISVTX} & 01000 & Sticky bit.\\
4368 \const{S\_IRWXU} & 00700 & L'utente ha tutti i permessi.\\
4369 \const{S\_IRUSR} & 00400 & L'utente ha il permesso di lettura.\\
4370 \const{S\_IWUSR} & 00200 & L'utente ha il permesso di scrittura.\\
4371 \const{S\_IXUSR} & 00100 & L'utente ha il permesso di esecuzione.\\
4373 \const{S\_IRWXG} & 00070 & Il gruppo ha tutti i permessi.\\
4374 \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha il permesso di lettura.\\
4375 \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha il permesso di scrittura.\\
4376 \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha il permesso di esecuzione.\\
4378 \const{S\_IRWXO} & 00007 & Gli altri hanno tutti i permessi.\\
4379 \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno il permesso di lettura.\\
4380 \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno il permesso di scrittura.\\
4381 \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno il permesso di esecuzione.\\
4384 \caption{Valori delle costanti usate per indicare i vari bit di
4385 \param{mode} utilizzato per impostare i permessi dei file.}
4386 \label{tab:file_permission_const}
4389 Le costanti con cui specificare i singoli bit di \param{mode} sono riportate
4390 in tab.~\ref{tab:file_permission_const}, e corrispondono agli stessi valori
4391 usati per \var{st\_mode} in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}. Il valore
4392 di \param{mode} può essere ottenuto combinando fra loro con un OR binario le
4393 costanti simboliche relative ai vari bit, o specificato direttamente, come per
4394 l'omonimo comando di shell, con un valore numerico (la shell lo vuole in
4395 ottale, dato che i bit dei permessi sono divisibili in gruppi di tre), che si
4396 può calcolare direttamente usando lo schema di utilizzo dei bit illustrato in
4397 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
4399 Ad esempio i permessi standard assegnati ai nuovi file (lettura e scrittura
4400 per il proprietario, sola lettura per il gruppo e gli altri) sono
4401 corrispondenti al valore ottale $0644$, un programma invece avrebbe anche il
4402 bit di esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se si volesse attivare il
4403 bit \acr{suid} il valore da fornire sarebbe $4755$.
4405 Il cambiamento dei permessi di un file eseguito attraverso queste funzioni ha
4406 comunque alcune limitazioni, previste per motivi di sicurezza. L'uso delle
4407 funzioni infatti è possibile solo se l'\ids{UID} effettivo del processo
4408 corrisponde a quello del proprietario del file o dell'amministratore,
4409 altrimenti esse falliranno con un errore di \errcode{EPERM}.
4411 Ma oltre a questa regola generale, di immediata comprensione, esistono delle
4412 limitazioni ulteriori. Per questo motivo, anche se si è proprietari del file,
4413 non tutti i valori possibili di \param{mode} sono permessi o hanno effetto;
4414 in particolare accade che:
4416 \item siccome solo l'amministratore può impostare lo \textit{sticky bit}, se
4417 l'\ids{UID} effettivo del processo non è zero esso viene automaticamente
4418 cancellato, senza notifica di errore, qualora sia stato indicato
4420 \item per quanto detto in sez.~\ref{sec:file_ownership_management} riguardo la
4421 creazione dei nuovi file, si può avere il caso in cui il file creato da un
4422 processo è assegnato ad un gruppo per il quale il processo non ha privilegi.
4423 Per evitare che si possa assegnare il bit \acr{sgid} ad un file appartenente
4424 ad un gruppo per cui non si hanno diritti, questo viene automaticamente
4425 cancellato da \param{mode}, senza notifica di errore, qualora il gruppo del
4426 file non corrisponda a quelli associati al processo; la cosa non avviene
4427 quando l'\ids{UID} effettivo del processo è zero.
4430 Per alcuni filesystem\footnote{i filesystem più comuni (\textsl{ext2},
4431 \textsl{ext3}, \textsl{ext4}, \textsl{ReiserFS}) supportano questa
4432 caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista un'ulteriore
4433 misura di sicurezza, volta a scongiurare l'abuso dei bit \acr{suid} e
4434 \acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi bit dai
4435 permessi di un file qualora un processo che non appartenga
4436 all'amministratore\footnote{per la precisione un processo che non dispone
4437 della capacità \const{CAP\_FSETID}, vedi sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.}
4438 effettui una scrittura. In questo modo anche se un utente malizioso scopre un
4439 file \acr{suid} su cui può scrivere, un'eventuale modifica comporterà la
4440 perdita di questo privilegio.
4442 Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod} ci permettono di modificare i
4443 permessi di un file, resta però il problema di quali sono i permessi assegnati
4444 quando il file viene creato. Le funzioni dell'interfaccia nativa di Unix, come
4445 vedremo in sez.~\ref{sec:file_open_close}, permettono di indicare
4446 esplicitamente i permessi di creazione di un file, ma questo non è possibile
4447 per le funzioni dell'interfaccia standard ANSI C che non prevede l'esistenza
4448 di utenti e gruppi, ed inoltre il problema si pone anche per l'interfaccia
4449 nativa quando i permessi non vengono indicati esplicitamente.
4453 Per le funzioni dell'interfaccia standard ANSI C l'unico riferimento possibile
4454 è quello della modalità di apertura del nuovo file (lettura/scrittura o sola
4455 lettura), che però può fornire un valore che è lo stesso per tutti e tre i
4456 permessi di sez.~\ref{sec:file_perm_overview} (cioè $666$ nel primo caso e
4457 $222$ nel secondo). Per questo motivo il sistema associa ad ogni
4458 processo\footnote{è infatti contenuta nel campo \var{umask} della struttura
4459 \kstruct{fs\_struct}, vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} una maschera
4460 di bit, la cosiddetta \textit{umask}, che viene utilizzata per impedire che
4461 alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di creazione. I
4462 bit indicati nella maschera vengono infatti cancellati dai permessi quando un
4463 nuovo file viene creato.\footnote{l'operazione viene fatta sempre: anche
4464 qualora si indichi esplicitamente un valore dei permessi nelle funzioni di
4465 creazione che lo consentono, i permessi contenuti nella \textit{umask}
4468 La funzione di sistema che permette di impostare il valore di questa maschera
4469 di controllo è \funcd{umask}, ed il suo prototipo è:
4473 \fdecl{mode\_t umask(mode\_t mask)}
4474 \fdesc{Imposta la maschera dei permessi.}
4477 {La funzione ritorna ritorna il precedente valore della maschera, non sono
4478 previste condizioni di errore.}
4481 La funzione imposta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato
4482 da \param{mask}, di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi. In
4483 genere si usa questa maschera per impostare un valore predefinito che escluda
4484 preventivamente alcuni permessi, il caso più comune è eliminare il permesso di
4485 scrittura per il gruppo e gli altri, corrispondente ad un valore
4486 per \param{mask} pari a $022$. In questo modo è possibile cancellare
4487 automaticamente i permessi non voluti. Di norma questo valore viene impostato
4488 una volta per tutte al login (a $022$ se non indicato altrimenti), e gli
4489 utenti non hanno motivi per modificarlo.
4494 \subsection{La gestione della titolarità dei file}
4495 \label{sec:file_ownership_management}
4497 Vedremo in sez.~\ref{sec:file_open_close} con quali funzioni si possono creare
4498 nuovi file, in tale occasione vedremo che è possibile specificare in sede di
4499 creazione quali permessi applicare ad un file, però non si può indicare a
4500 quale utente e gruppo esso deve appartenere. Lo stesso problema si presenta
4501 per la creazione di nuove directory (procedimento descritto in
4502 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).
4504 Lo standard POSIX prescrive che l'\ids{UID} del nuovo file corrisponda
4505 all'\ids{UID} effettivo del processo che lo crea; per il \ids{GID} invece
4506 prevede due diverse possibilità:
4508 \item che il \ids{GID} del file corrisponda al \ids{GID} effettivo del
4510 \item che il \ids{GID} del file corrisponda al \ids{GID} della directory in
4514 In genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
4515 semantica BSD. Linux invece segue normalmente quella che viene chiamata
4516 semantica SVr4: di norma un nuovo file viene creato, seguendo la prima
4517 opzione, con il \ids{GID} del processo, se però la directory in cui viene
4518 creato ha il bit \acr{sgid} impostato allora viene usata la seconda
4519 opzione. L'adozione di questa semantica però può essere controllata,
4520 all'interno di alcuni filesystem,\footnote{con il kernel 2.6.25 questi erano
4521 \acr{ext2}, \acr{ext3}, \acr{ext4}, e XFS.} con l'uso dell'opzione di
4522 montaggio \texttt{grpid}, che se attivata fa passare all'uso della semantica
4525 Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \ids{GID} viene sempre
4526 automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
4527 partenza, in tutte le sotto-directory. La semantica SVr4 offre la possibilità
4528 di scegliere, ma per ottenere lo stesso risultato di coerenza che si ha con
4529 quella di BSD necessita che quando si creano nuove directory venga propagato
4530 il bit \acr{sgid}. Questo è il comportamento predefinito del comando
4531 \cmd{mkdir}, ed è in questo modo ad esempio che le varie distribuzioni
4532 assicurano che le sotto-directory create nella home di un utente restino
4533 sempre con il \ids{GID} del gruppo primario dello stesso.
4535 La presenza del bit \acr{sgid} è inoltre molto comoda quando si hanno
4536 directory contenenti file condivisi da un gruppo di utenti in cui possono
4537 scrivere tutti i membri dello stesso, dato che assicura che i file che gli
4538 utenti vi creano appartengano allo gruppo stesso. Questo non risolve però
4539 completamente i problemi di accesso da parte di altri utenti dello stesso
4540 gruppo, in quanto di default i permessi assegnati al gruppo non sono
4541 sufficienti per un accesso in scrittura; in questo caso si deve aver cura di
4542 usare prima della creazione dei file un valore per \textit{umask} lasci il
4543 permesso di scrittura.\footnote{in tal caso si può assegnare agli utenti del
4544 gruppo una \textit{umask} di $002$, anche se la soluzione migliore in questo
4545 caso è usare una ACL di default (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}).}
4547 Come avviene nel caso dei permessi esistono anche delle appropriate funzioni
4548 di sistema, \funcd{chown} \funcd{fchown} e \funcd{lchown}, che permettono di
4549 cambiare sia l'utente che il gruppo a cui un file appartiene; i rispettivi
4555 \fdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
4556 \fdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
4557 \fdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
4558 \fdesc{Cambiano proprietario e gruppo proprietario di un file.}
4561 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4562 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4564 \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
4565 proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi.
4567 ed inoltre per tutte \errval{EROFS} e \errval{EIO}, per \func{chown}
4568 \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
4569 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, per \func{fchown}
4570 \errval{EBADF} nel loro significato generico.}
4573 Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
4574 specificati dalle variabili \param{owner} e \param{group}. Con Linux solo
4575 l'amministratore\footnote{o in generale un processo con la capacità
4576 \const{CAP\_CHOWN}, vedi sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} può cambiare il
4577 proprietario di un file; in questo viene seguita la semantica usata da BSD che
4578 non consente agli utenti di assegnare i loro file ad altri utenti evitando
4579 eventuali aggiramenti delle quote. L'amministratore può cambiare sempre il
4580 gruppo di un file, il proprietario può cambiare il gruppo solo dei file che
4581 gli appartengono e solo se il nuovo gruppo è il suo gruppo primario o uno dei
4582 gruppi di cui fa parte.
4584 La funzione \func{chown} segue i collegamenti simbolici, per operare
4585 direttamente su un collegamento simbolico si deve usare la funzione
4586 \func{lchown}.\footnote{fino alla versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non
4587 seguiva i collegamenti simbolici, da allora questo comportamento è stato
4588 assegnato alla funzione \func{lchown}, introdotta per l'occasione, ed è
4589 stata creata una nuova \textit{system call} per \func{chown} che seguisse i
4590 collegamenti simbolici.} La funzione \func{fchown} opera su un file aperto,
4591 essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX. Un'altra estensione
4592 rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come valore
4593 per \param{owner} e \param{group} i valori restano immutati.
4595 Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
4596 privilegi di amministratore entrambi i bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono
4597 cancellati. Questo non avviene per il bit \acr{sgid} nel caso in cui esso sia
4598 usato (in assenza del corrispondente permesso di esecuzione) per indicare che
4599 per il file è attivo il \textit{mandatory locking} (vedi
4600 sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
4603 \subsection{Un quadro d'insieme sui permessi}
4604 \label{sec:file_riepilogo}
4606 Avendo affrontato in maniera separata il comportamento delle varie funzioni
4607 che operano sui permessi dei file ed avendo trattato in sezioni diverse il
4608 significato dei singoli bit dei permessi, vale la pena di fare un riepilogo in
4609 cui si riassumano le caratteristiche di ciascuno di essi, in modo da poter
4610 fornire un quadro d'insieme.
4615 \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
4617 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
4618 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
4619 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
4620 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
4621 \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per i file}} \\
4623 \texttt{s}&\texttt{s}&\texttt{t}&
4624 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4625 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4626 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}& \\
4629 1&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Eseguito conferisce l'\ids{UID} effettivo dell'utente.\\
4630 -&1&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Eseguito conferisce il \ids{GID} effettivo del gruppo.\\
4631 -&1&-&-&-&0&-&-&-&-&-&-&Il \textit{mandatory locking} è abilitato.\\
4632 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
4633 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per l'utente.\\
4634 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di scrittura per l'utente.\\
4635 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di esecuzione per l'utente.\\
4636 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il gruppo.\\
4637 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il gruppo.\\
4638 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di esecuzione per il gruppo.\\
4639 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di lettura per tutti gli altri.\\
4640 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di scrittura per tutti gli altri.\\
4641 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di esecuzione per tutti gli altri.\\
4644 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
4645 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
4646 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
4647 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
4648 \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per le directory}} \\
4650 \texttt{s}&\texttt{s}&\texttt{t}&
4651 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4652 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4653 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}& \\
4656 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
4657 -&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Propaga il gruppo ai nuovi file creati.\\
4658 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Solo il proprietario di un file può rimuoverlo.\\
4659 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per l'utente.\\
4660 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per l'utente.\\
4661 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di attraversamento per l'utente.\\
4662 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il gruppo.\\
4663 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il gruppo.\\
4664 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di attraversamento per il gruppo.\\
4665 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di visualizzazione per tutti gli altri.\\
4666 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di aggiornamento per tutti gli altri.\\
4667 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di attraversamento per tutti gli altri.\\
4670 \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per un
4672 \label{tab:file_fileperm_bits}
4675 Nella parte superiore di tab.~\ref{tab:file_fileperm_bits} si è riassunto il
4676 significato dei vari bit dei permessi per un file ordinario; per quanto
4677 riguarda l'applicazione dei permessi per proprietario, gruppo ed altri si
4678 ricordi quanto illustrato in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Per
4679 compattezza, nella tabella si sono specificati i bit di \textit{suid},
4680 \textit{sgid} e \textit{sticky} con la notazione illustrata anche in
4681 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}. Nella parte inferiore si sono invece riassunti
4682 i significati dei vari bit dei permessi per una directory; anche in questo
4683 caso si è riapplicato ai bit di \textit{suid}, \textit{sgid} e \textit{sticky}
4684 la notazione illustrata in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
4686 Si ricordi infine che i permessi non hanno alcun significato per i
4687 collegamenti simbolici, mentre per i file di dispositivo hanno senso soltanto
4688 i permessi di lettura e scrittura, che si riflettono sulla possibilità di
4689 compiere dette operazioni sul dispositivo stesso.
4691 Nella tabella si è indicato con il carattere ``-'' il fatto che il valore del
4692 bit in questione non è influente rispetto a quanto indicato nella riga della
4693 tabella; la descrizione del significato fa riferimento soltanto alla
4694 combinazione di bit per i quali è stato riportato esplicitamente un valore.
4695 Si rammenti infine che il valore dei bit dei permessi non ha alcun effetto
4696 qualora il processo possieda i privilegi di amministratore.
4699 \section{Caratteristiche e funzionalità avanzate}
4700 \label{sec:file_dir_advances}
4702 Tratteremo qui alcune caratteristiche e funzionalità avanzate della gestione
4703 di file e directory, affrontando anche una serie di estensioni
4704 dell'interfaccia classica dei sistemi unix-like, principalmente utilizzate a
4705 scopi di sicurezza, che sono state introdotte nelle versioni più recenti di
4708 \subsection{Gli attributi estesi}
4709 \label{sec:file_xattr}
4711 \itindbeg{Extended~Attributes}
4713 Nelle sezioni precedenti abbiamo trattato in dettaglio le varie informazioni
4714 che il sistema mantiene negli \textit{inode}, e le varie funzioni che
4715 permettono di modificarle. Si sarà notato come in realtà queste informazioni
4716 siano estremamente ridotte. Questo è dovuto al fatto che Unix origina negli
4717 anni '70, quando le risorse di calcolo e di spazio disco erano minime. Con il
4718 venir meno di queste restrizioni è incominciata ad emergere l'esigenza di
4719 poter associare ai file delle ulteriori informazioni astratte (quelli che
4720 abbiamo chiamato genericamente \textsl{metadati}) che però non potevano
4721 trovare spazio nei dati classici mantenuti negli \textit{inode}.
4723 Per risolvere questo problema alcuni sistemi unix-like (e fra questi anche
4724 Linux) hanno introdotto un meccanismo generico, detto \textit{Extended
4725 Attributes} che consente di associare delle informazioni ulteriori ai
4726 singoli file.\footnote{essi ad esempio vengono usati per le ACL, che
4727 tratteremo in sez.~\ref{sec:file_ACL} e le \textit{file capabilities}, che
4728 vedremo in sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} Gli \textsl{attributi estesi}
4729 non sono altro che delle coppie nome/valore che sono associate permanentemente
4730 ad un oggetto sul filesystem, analoghi di quello che sono le variabili di
4731 ambiente (vedi sez.~\ref{sec:proc_environ}) per un processo.
4733 Altri sistemi (come Solaris, MacOS e Windows) hanno adottato un meccanismo
4734 diverso in cui ad un file sono associati diversi flussi di dati, su cui
4735 possono essere mantenute ulteriori informazioni, che possono essere accedute
4736 con le normali operazioni di lettura e scrittura. Questi non vanno confusi con
4737 gli \textit{Extended Attributes} (anche se su Solaris hanno lo stesso nome),
4738 che sono un meccanismo molto più semplice, che pur essendo limitato (potendo
4739 contenere solo una quantità limitata di informazione) hanno il grande
4740 vantaggio di essere molto più semplici da realizzare, più
4741 efficienti,\footnote{cosa molto importante, specie per le applicazioni che
4742 richiedono una gran numero di accessi, come le ACL.} e di garantire
4743 l'atomicità di tutte le operazioni.
4745 In Linux gli attributi estesi sono sempre associati al singolo \textit{inode}
4746 e l'accesso viene sempre eseguito in forma atomica, in lettura il valore
4747 corrente viene scritto su un buffer in memoria, mentre la scrittura prevede
4748 che ogni valore precedente sia sovrascritto.
4750 Si tenga presente che non tutti i filesystem supportano gli \textit{Extended
4751 Attributes}; al momento della scrittura di queste dispense essi sono
4752 presenti solo sui vari \textsl{extN}, \textsl{ReiserFS}, \textsl{JFS},
4753 \textsl{XFS} e \textsl{Btrfs}.\footnote{l'elenco è aggiornato a Luglio 2011.}
4754 Inoltre a seconda della implementazione ci possono essere dei limiti sulla
4755 quantità di attributi che si possono utilizzare.\footnote{ad esempio nel caso
4756 di \textsl{ext2} ed \textsl{ext3} è richiesto che essi siano contenuti
4757 all'interno di un singolo blocco, pertanto con dimensioni massime pari a
4758 1024, 2048 o 4096 byte a seconda delle dimensioni di quest'ultimo impostate
4759 in fase di creazione del filesystem, mentre con \textsl{XFS} non ci sono
4760 limiti ed i dati vengono memorizzati in maniera diversa (nell'\textit{inode}
4761 stesso, in un blocco a parte, o in una struttura ad albero dedicata) per
4762 mantenerne la scalabilità.} Infine lo spazio utilizzato per mantenere gli
4763 attributi estesi viene tenuto in conto per il calcolo delle quote di utente e
4764 gruppo proprietari del file.
4766 Come meccanismo per mantenere informazioni aggiuntive associate al singolo
4767 file, gli \textit{Extended Attributes} possono avere usi anche molto diversi
4768 fra loro. Per poterli distinguere allora sono stati suddivisi in
4769 \textsl{classi}, a cui poter applicare requisiti diversi per l'accesso e la
4770 gestione. Per questo motivo il nome di un attributo deve essere sempre
4771 specificato nella forma \texttt{namespace.attribute}, dove \texttt{namespace}
4772 fa riferimento alla classe a cui l'attributo appartiene, mentre
4773 \texttt{attribute} è il nome ad esso assegnato. In tale forma il nome di un
4774 attributo esteso deve essere univoco. Al momento\footnote{della scrittura di
4775 questa sezione, kernel 2.6.23, ottobre 2007.} sono state definite le quattro
4776 classi di attributi riportate in tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}.
4781 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
4783 \textbf{Nome} & \textbf{Descrizione} \\
4786 \texttt{security}&Gli \textit{extended security attributes}: vengono
4787 utilizzati dalle estensioni di sicurezza del kernel (i
4788 \textit{Linux Security Modules}), per le realizzazione
4789 di meccanismi evoluti di controllo di accesso come
4790 \textit{SELinux} o le \textit{capabilities} dei
4791 file di sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.\\
4792 \texttt{system} & Gli \textit{extended security attributes}: sono usati
4793 dal kernel per memorizzare dati di sistema associati ai
4794 file come le ACL (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) o le
4795 \textit{capabilities} (vedi
4796 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).\\
4797 \texttt{trusted}& I \textit{trusted extended attributes}: vengono
4798 utilizzati per poter realizzare in user space
4799 meccanismi che consentano di mantenere delle
4800 informazioni sui file che non devono essere accessibili
4801 ai processi ordinari.\\
4802 \texttt{user} & Gli \textit{extended user attributes}: utilizzati per
4803 mantenere informazioni aggiuntive sui file (come il
4804 \textit{mime-type}, la codifica dei caratteri o del
4805 file) accessibili dagli utenti.\\
4808 \caption{I nomi utilizzati valore di \texttt{namespace} per distinguere le
4809 varie classi di \textit{Extended Attributes}.}
4810 \label{tab:extended_attribute_class}
4814 Dato che uno degli usi degli \textit{Extended Attributes} è di impiegarli per
4815 realizzare delle estensioni (come le ACL, \textit{SELinux}, ecc.) al
4816 tradizionale meccanismo dei controlli di accesso di Unix, l'accesso ai loro
4817 valori viene regolato in maniera diversa a seconda sia della loro classe che
4818 di quali, fra le estensioni che li utilizzano, sono poste in uso. In
4819 particolare, per ciascuna delle classi riportate in
4820 tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}, si hanno i seguenti casi:
4821 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4822 \item[\texttt{security}] L'accesso agli \textit{extended security attributes}
4823 dipende dalle politiche di sicurezza stabilite da loro stessi tramite
4824 l'utilizzo di un sistema di controllo basato sui \textit{Linux Security
4825 Modules} (ad esempio \textit{SELinux}). Pertanto l'accesso in lettura o
4826 scrittura dipende dalle politiche di sicurezza implementate all'interno dal
4827 modulo di sicurezza che si sta utilizzando al momento (ciascuno avrà le
4828 sue). Se non è stato caricato nessun modulo di sicurezza l'accesso in
4829 lettura sarà consentito a tutti i processi, mentre quello in scrittura solo
4830 ai processi con privilegi amministrativi dotati della capacità
4831 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.
4833 \item[\texttt{system}] Anche l'accesso agli \textit{extended system
4834 attributes} dipende dalle politiche di accesso che il kernel realizza
4835 anche utilizzando gli stessi valori in essi contenuti. Ad esempio nel caso
4836 delle ACL (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) l'accesso è consentito in lettura
4837 ai processi che hanno la capacità di eseguire una ricerca sul file (cioè
4838 hanno il permesso di lettura sulla directory che contiene il file) ed in
4839 scrittura al proprietario del file o ai processi dotati della capacità
4840 \const{CAP\_FOWNER}.\footnote{vale a dire una politica di accesso analoga a
4841 quella impiegata per gli ordinari permessi dei file.}
4843 \item[\texttt{trusted}] L'accesso ai \textit{trusted extended attributes}, sia
4844 per la lettura che per la scrittura, è consentito soltanto ai processi con
4845 privilegi amministrativi dotati della capacità \const{CAP\_SYS\_ADMIN}. In
4846 questo modo si possono utilizzare questi attributi per realizzare in user
4847 space dei meccanismi di controllo che accedono ad informazioni non
4848 disponibili ai processi ordinari.
4850 \item[\texttt{user}] L'accesso agli \textit{extended user attributes} è
4851 regolato dai normali permessi dei file: occorre avere il permesso di lettura
4852 per leggerli e quello di scrittura per scriverli o modificarli. Dato l'uso
4853 di questi attributi si è scelto di applicare al loro accesso gli stessi
4854 criteri che si usano per l'accesso al contenuto dei file (o delle directory)
4855 cui essi fanno riferimento. Questa scelta vale però soltanto per i file e le
4856 directory ordinarie, se valesse in generale infatti si avrebbe un serio
4857 problema di sicurezza dato che esistono diversi oggetti sul filesystem per i
4858 quali è normale avere avere il permesso di scrittura consentito a tutti gli
4859 utenti, come i collegamenti simbolici, o alcuni file di dispositivo come
4860 \texttt{/dev/null}. Se fosse possibile usare su di essi gli \textit{extended
4861 user attributes} un utente qualunque potrebbe inserirvi dati a
4862 piacere.\footnote{la cosa è stata notata su XFS, dove questo comportamento
4863 permetteva, non essendovi limiti sullo spazio occupabile dagli
4864 \textit{Extended Attributes}, di bloccare il sistema riempiendo il disco.}
4866 La semantica del controllo di accesso indicata inoltre non avrebbe alcun
4867 senso al di fuori di file e directory: i permessi di lettura e scrittura per
4868 un file di dispositivo attengono alle capacità di accesso al dispositivo
4869 sottostante,\footnote{motivo per cui si può formattare un disco anche se
4870 \texttt{/dev} è su un filesystem in sola lettura.} mentre per i
4871 collegamenti simbolici questi vengono semplicemente ignorati: in nessuno dei
4872 due casi hanno a che fare con il contenuto del file, e nella discussione
4873 relativa all'uso degli \textit{extended user attributes} nessuno è mai stato
4874 capace di indicare una qualche forma sensata di utilizzo degli stessi per
4875 collegamenti simbolici o file di dispositivo, e neanche per le \textit{fifo} o i
4876 socket. Per questo motivo essi sono stati completamente disabilitati per
4877 tutto ciò che non sia un file regolare o una directory.\footnote{si può
4878 verificare la semantica adottata consultando il file \texttt{fs/xattr.c}
4879 dei sorgenti del kernel.} Inoltre per le directory è stata introdotta una
4880 ulteriore restrizione, dovuta di nuovo alla presenza ordinaria di permessi
4881 di scrittura completi su directory come \texttt{/tmp}. Per questo motivo,
4882 per evitare eventuali abusi, se una directory ha lo \textit{sticky bit}
4883 attivo sarà consentito scrivere i suoi \textit{extended user attributes}
4884 soltanto se si è proprietari della stessa, o si hanno i privilegi
4885 amministrativi della capacità \const{CAP\_FOWNER}.
4888 Le funzioni per la gestione degli attributi estesi, come altre funzioni di
4889 gestione avanzate specifiche di Linux, non fanno parte della \acr{glibc}, e
4890 sono fornite da una apposita libreria, \texttt{libattr}, che deve essere
4891 installata a parte;\footnote{la versione corrente della libreria è
4892 \texttt{libattr1}.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà indicare
4893 esplicitamente l'uso della suddetta libreria invocando il compilatore con
4894 l'opzione \texttt{-lattr}.
4896 Per poter leggere gli attributi estesi sono disponibili tre diverse funzioni
4897 di sistema, \funcd{getxattr}, \funcd{lgetxattr} e \funcd{fgetxattr}, che
4898 consentono rispettivamente di richiedere gli attributi relativi a un file, a
4899 un collegamento simbolico e ad un file descriptor; i rispettivi prototipi
4904 \fhead{attr/xattr.h}
4905 \fdecl{ssize\_t getxattr(const char *path, const char *name, void *value,
4907 \fdecl{ssize\_t lgetxattr(const char *path, const char *name, void *value,
4909 \fdecl{ssize\_t fgetxattr(int filedes, const char *name, void *value,
4911 \fdesc{Leggono il valore di un attributo esteso.}
4914 {Le funzioni ritornano un intero positivo che indica la dimensione
4915 dell'attributo richiesto in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4916 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4918 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
4919 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
4920 filesystem o sono disabilitati.
4921 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
4922 non è sufficiente per contenere il risultato.
4924 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
4925 stesso significato, ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
4926 permessi di accesso all'attributo.}
4929 Le funzioni \func{getxattr} e \func{lgetxattr} prendono come primo argomento
4930 un \textit{pathname} che indica il file di cui si vuole richiedere un
4931 attributo, la sola differenza è che la seconda, se il \textit{pathname} indica
4932 un collegamento simbolico, restituisce gli attributi di quest'ultimo e non
4933 quelli del file a cui esso fa riferimento. La funzione \func{fgetxattr} prende
4934 invece come primo argomento un numero di file descriptor, e richiede gli
4935 attributi del file ad esso associato.
4937 Tutte e tre le funzioni richiedono di specificare nell'argomento \param{name}
4938 il nome dell'attributo di cui si vuole ottenere il valore. Il nome deve essere
4939 indicato comprensivo di prefisso del \textit{namespace} cui appartiene (uno
4940 dei valori di tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}) nella forma
4941 \texttt{namespace.attributename}, come stringa terminata da un carattere NUL.
4942 Il suo valore verrà restituito nel buffer puntato dall'argomento \param{value}
4943 per una dimensione massima di \param{size} byte;\footnote{gli attributi estesi
4944 possono essere costituiti arbitrariamente da dati testuali o binari.} se
4945 quest'ultima non è sufficiente si avrà un errore di \errcode{ERANGE}.
4947 Per evitare di dover indovinare la dimensione di un attributo per tentativi si
4948 può eseguire una interrogazione utilizzando un valore nullo per \param{size};
4949 in questo caso non verrà letto nessun dato, ma verrà restituito come valore di
4950 ritorno della funzione chiamata la dimensione totale dell'attributo esteso
4951 richiesto, che si potrà usare come stima per allocare un buffer di dimensioni
4952 sufficienti.\footnote{si parla di stima perché anche se le funzioni
4953 restituiscono la dimensione esatta dell'attributo al momento in cui sono
4954 eseguite, questa potrebbe essere modificata in qualunque momento da un
4955 successivo accesso eseguito da un altro processo.}
4957 Un secondo gruppo di funzioni è quello che consente di impostare il valore di
4958 un attributo esteso, queste sono \funcd{setxattr}, \funcd{lsetxattr} e
4959 \funcd{fsetxattr}, e consentono di operare rispettivamente su un file, su un
4960 collegamento simbolico o specificando un file descriptor; i loro prototipi sono:
4964 \fhead{attr/xattr.h}
4965 \fdecl{int setxattr(const char *path, const char *name, const void *value,
4966 size\_t size, int flags)}
4967 \fdecl{int lsetxattr(const char *path, const char *name, const void *value,
4968 size\_t size, int flags)}
4969 \fdecl{int fsetxattr(int filedes, const char *name, const void *value, size\_t
4971 \fdesc{Impostano il valore di un attributo esteso.}
4974 {Le funzioni ritornano un $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4975 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4977 \item[\errcode{EEXIST}] si è usato il flag \const{XATTR\_CREATE} ma
4978 l'attributo esiste già.
4979 \item[\errcode{ENOATTR}] si è usato il flag \const{XATTR\_REPLACE} e
4980 l'attributo richiesto non esiste.
4981 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
4982 filesystem o sono disabilitati.
4984 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
4985 stesso significato ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
4986 permessi di accesso all'attributo.}
4989 Le tre funzioni prendono come primo argomento un valore adeguato al loro
4990 scopo, usato in maniera del tutto identica a quanto visto in precedenza per le
4991 analoghe che leggono gli attributi estesi. Il secondo argomento \param{name}
4992 deve indicare, anche in questo caso con gli stessi criteri appena visti per le
4993 analoghe \func{getxattr}, \func{lgetxattr} e \func{fgetxattr}, il nome
4994 (completo di suffisso) dell'attributo su cui si vuole operare.
4996 Il valore che verrà assegnato all'attributo dovrà essere preparato nel buffer
4997 puntato da \param{value}, e la sua dimensione totale (in byte) sarà indicata
4998 dall'argomento \param{size}. Infine l'argomento \param{flag} consente di
4999 controllare le modalità di sovrascrittura dell'attributo esteso, esso può
5000 prendere due valori: con \constd{XATTR\_REPLACE} si richiede che l'attributo
5001 esista, nel qual caso verrà sovrascritto, altrimenti si avrà errore, mentre
5002 con \constd{XATTR\_CREATE} si richiede che l'attributo non esista, nel qual
5003 caso verrà creato, altrimenti si avrà errore ed il valore attuale non sarà
5004 modificato. Utilizzando per \param{flag} un valore nullo l'attributo verrà
5005 modificato se è già presente, o creato se non c'è.
5007 Le funzioni finora illustrate permettono di leggere o scrivere gli attributi
5008 estesi, ma sarebbe altrettanto utile poter vedere quali sono gli attributi
5009 presenti; a questo provvedono le funzioni di sistema \funcd{listxattr},
5010 \funcd{llistxattr} e \funcd{flistxattr} i cui prototipi sono:
5014 \fhead{attr/xattr.h}
5015 \fdecl{ssize\_t listxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
5016 \fdecl{ssize\_t llistxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
5017 \fdecl{ssize\_t flistxattr(int filedes, char *list, size\_t size)}
5018 \fdesc{Leggono la lista degli attributi estesi di un file.}
5021 {Le funzioni ritornano un intero positivo che indica la dimensione della lista
5022 in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
5025 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
5026 filesystem o sono disabilitati.
5027 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
5028 non è sufficiente per contenere il risultato.
5030 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
5031 stesso significato ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
5032 permessi di accesso all'attributo.}
5035 Come per le precedenti le tre funzioni leggono gli attributi rispettivamente
5036 di un file, un collegamento simbolico o specificando un file descriptor, da
5037 specificare con il loro primo argomento. Gli altri due argomenti, identici per
5038 tutte e tre, indicano rispettivamente il puntatore \param{list} al buffer dove
5039 deve essere letta la lista e la dimensione \param{size} di quest'ultimo.
5041 La lista viene fornita come sequenza non ordinata dei nomi dei singoli
5042 attributi estesi (sempre comprensivi del prefisso della loro classe) ciascuno
5043 dei quali è terminato da un carattere nullo. I nomi sono inseriti nel buffer
5044 uno di seguito all'altro. Il valore di ritorno della funzione indica la
5045 dimensione totale della lista in byte.
5047 Come per le funzioni di lettura dei singoli attributi se le dimensioni del
5048 buffer non sono sufficienti si avrà un errore, ma è possibile ottenere dal
5049 valore di ritorno della funzione una stima della dimensione totale della lista
5050 usando per \param{size} un valore nullo.
5052 Infine per rimuovere semplicemente un attributo esteso, si ha a disposizione
5053 un ultimo gruppo di funzioni di sistema: \funcd{removexattr},
5054 \funcd{lremovexattr} e \funcd{fremovexattr}; i rispettivi prototipi sono:
5058 \fhead{attr/xattr.h}
5059 \fdecl{int removexattr(const char *path, const char *name)}
5060 \fdecl{int lremovexattr(const char *path, const char *name)}
5061 \fdecl{int fremovexattr(int filedes, const char *name)}
5062 \fdesc{Rimuovono un attributo esteso di un file.}
5065 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5066 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5068 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
5069 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
5070 filesystem o sono disabilitati.
5072 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
5073 stesso significato ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
5074 permessi di accesso all'attributo.}
5077 Le tre funzioni rimuovono un attributo esteso operando rispettivamente su di
5078 un file, su un collegamento simbolico o un file descriptor, che vengono
5079 specificati dal valore passato con il loro primo argomento. L'attributo da
5080 rimuovere deve essere anche in questo caso indicato con
5081 l'argomento \param{name} secondo le stesse modalità già illustrate in
5082 precedenza per le altre funzioni relative alla gestione degli attributi
5085 \itindend{Extended~Attributes}
5088 \subsection{Le \textit{Access Control List}}
5089 \label{sec:file_ACL}
5091 % la documentazione di sistema è nei pacchetti libacl1-dev e acl
5092 % vedi anche http://www.suse.de/~agruen/acl/linux-acls/online/
5094 \itindbeg{Access~Control~List~(ACL)}
5096 Il modello classico dei permessi di Unix, per quanto funzionale ed efficiente,
5097 è comunque piuttosto limitato e per quanto possa aver coperto per lunghi anni
5098 le esigenze più comuni con un meccanismo semplice e potente, non è in grado di
5099 rispondere in maniera adeguata a situazioni che richiedono una gestione
5100 complessa dei permessi di accesso.\footnote{già un requisito come quello di
5101 dare accesso in scrittura ad alcune persone ed in sola lettura ad altre non
5102 si può soddisfare in maniera semplice.}
5104 Per questo motivo erano state progressivamente introdotte nelle varie versioni
5105 di Unix dei meccanismi di gestione dei permessi dei file più flessibili, nella
5106 forma delle cosiddette \textit{Access Control List} (indicate usualmente con
5107 la sigla ACL). Nello sforzo di standardizzare queste funzionalità era stato
5108 creato un gruppo di lavoro il cui scopo era estendere lo standard POSIX 1003
5109 attraverso due nuovi insiemi di specifiche, la POSIX 1003.1e per l'interfaccia
5110 di programmazione e la POSIX 1003.2c per i comandi di shell.
5112 Gli obiettivi del gruppo di lavoro erano però forse troppo ambizioni, e nel
5113 gennaio del 1998 i finanziamenti vennero ritirati senza che si fosse arrivati
5114 alla definizione dello standard richiesto. Dato però che una parte della
5115 documentazione prodotta era di alta qualità venne deciso di rilasciare al
5116 pubblico la diciassettesima bozza del documento, quella che va sotto il nome
5117 di \textit{POSIX 1003.1e Draft 17}, che è divenuta la base sulla quale si
5118 definiscono le cosiddette \textit{Posix ACL}.
5120 A differenza di altri sistemi, come ad esempio FreeBSD, nel caso di Linux si è
5121 scelto di realizzare le ACL attraverso l'uso degli \textit{Extended
5122 Attributes} (appena trattati in sez.~\ref{sec:file_xattr}), e fornire tutte
5123 le relative funzioni di gestione tramite una libreria, \texttt{libacl} che
5124 nasconde i dettagli implementativi delle ACL e presenta ai programmi una
5125 interfaccia che fa riferimento allo standard POSIX 1003.1e.
5127 Anche in questo caso le funzioni di questa libreria non fanno parte della
5128 \acr{glibc} e devono essere installate a parte;\footnote{la versione corrente
5129 della libreria è \texttt{libacl1}, e nel caso si usi Debian la si può
5130 installare con il pacchetto omonimo e con il collegato \texttt{libacl1-dev}
5131 per i file di sviluppo.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà
5132 indicare esplicitamente l'uso della libreria \texttt{libacl} invocando il
5133 compilatore con l'opzione \texttt{-lacl}. Si tenga presente inoltre che le ACL
5134 devono essere attivate esplicitamente montando il filesystem\footnote{che deve
5135 supportarle, ma questo è ormai vero per praticamente tutti i filesystem più
5136 comuni, con l'eccezione di NFS per il quale esiste però un supporto
5137 sperimentale.} su cui le si vogliono utilizzare con l'opzione \texttt{acl}
5138 attiva. Dato che si tratta di una estensione è infatti opportuno utilizzarle
5139 soltanto laddove siano necessarie.
5141 Una ACL è composta da un insieme di voci, e ciascuna voce è a sua volta
5142 costituita da un \textsl{tipo}, da un eventuale
5143 \textsl{qualificatore},\footnote{deve essere presente soltanto per le voci di
5144 tipo \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}.} e da un insieme di permessi.
5145 Ad ogni oggetto sul filesystem si può associare una ACL che ne governa i
5146 permessi di accesso, detta \textit{access ACL}. Inoltre per le directory si
5147 può impostare una ACL aggiuntiva, detta ``\textit{Default ACL}'', che serve ad
5148 indicare quale dovrà essere la ACL assegnata di default nella creazione di un
5149 file all'interno della directory stessa. Come avviene per i permessi le ACL
5150 possono essere impostate solo del proprietario del file, o da un processo con
5151 la capacità \const{CAP\_FOWNER}.
5156 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
5158 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
5161 \constd{ACL\_USER\_OBJ}& Voce che contiene i diritti di accesso del
5162 proprietario del file.\\
5163 \constd{ACL\_USER} & Voce che contiene i diritti di accesso per
5164 l'utente indicato dal rispettivo
5166 \constd{ACL\_GROUP\_OBJ}&Voce che contiene i diritti di accesso del
5167 gruppo proprietario del file.\\
5168 \constd{ACL\_GROUP} & Voce che contiene i diritti di accesso per
5169 il gruppo indicato dal rispettivo
5171 \constd{ACL\_MASK} & Voce che contiene la maschera dei massimi
5172 permessi di accesso che possono essere garantiti
5173 da voci del tipo \const{ACL\_USER},
5174 \const{ACL\_GROUP} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ}.\\
5175 \constd{ACL\_OTHER} & Voce che contiene i diritti di accesso di chi
5176 non corrisponde a nessuna altra voce dell'ACL.\\
5179 \caption{Le costanti che identificano i tipi delle voci di una ACL.}
5180 \label{tab:acl_tag_types}
5183 L'elenco dei vari tipi di voci presenti in una ACL, con una breve descrizione
5184 del relativo significato, è riportato in tab.~\ref{tab:acl_tag_types}. Tre di
5185 questi tipi, \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
5186 \const{ACL\_OTHER}, corrispondono direttamente ai tre permessi ordinari dei
5187 file (proprietario, gruppo proprietario e tutti gli altri) e per questo una
5188 ACL valida deve sempre contenere una ed una sola voce per ciascuno di questi
5191 Una ACL può poi contenere un numero arbitrario di voci di tipo
5192 \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}, ciascuna delle quali indicherà i
5193 permessi assegnati all'utente e al gruppo indicato dal relativo qualificatore.
5194 Ovviamente ciascuna di queste voci dovrà fare riferimento ad un utente o ad un
5195 gruppo diverso, e non corrispondenti a quelli proprietari del file. Inoltre se
5196 in una ACL esiste una voce di uno di questi due tipi, è obbligatoria anche la
5197 presenza di una ed una sola voce di tipo \const{ACL\_MASK}, che negli altri
5200 Una voce di tipo \const{ACL\_MASK} serve a mantenere la maschera dei permessi
5201 che possono essere assegnati tramite voci di tipo \const{ACL\_USER},
5202 \const{ACL\_GROUP} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ}. Se in una di queste voci si
5203 fosse specificato un permesso non presente in \const{ACL\_MASK} questo
5204 verrebbe ignorato. L'uso di una ACL di tipo \const{ACL\_MASK} è di particolare
5205 utilità quando essa associata ad una \textit{Default ACL} su una directory, in
5206 quanto i permessi così specificati verranno ereditati da tutti i file creati
5207 nella stessa directory. Si ottiene così una sorta di \textit{umask} associata
5208 ad un oggetto sul filesystem piuttosto che a un processo.
5210 Dato che le ACL vengono a costituire una estensione dei permessi ordinari, uno
5211 dei problemi che si erano posti nella loro standardizzazione era appunto
5212 quello della corrispondenza fra questi e le ACL. Come accennato i permessi
5213 ordinari vengono mappati nelle tre voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
5214 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} che devono essere presenti in
5215 qualunque ACL; un cambiamento ad una di queste voci viene automaticamente
5216 riflesso sui permessi ordinari dei file e viceversa.\footnote{per permessi
5217 ordinari si intende quelli mantenuti nell'\textit{inode}, che devono restare
5218 dato che un filesystem può essere montato senza abilitare le ACL.}
5220 In realtà la mappatura è diretta solo per le voci \const{ACL\_USER\_OBJ} e
5221 \const{ACL\_OTHER}, nel caso di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} questo vale soltanto
5222 se non è presente una voce di tipo \const{ACL\_MASK}, che è quanto avviene
5223 normalmente se non sono presenti ACL aggiuntive rispetto ai permessi
5224 ordinari. Se invece questa è presente verranno tolti dai permessi di
5225 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} (cioè dai permessi per il gruppo proprietario del
5226 file) tutti quelli non presenti in \const{ACL\_MASK}.\footnote{questo diverso
5227 comportamento a seconda delle condizioni è stato introdotto dalla
5228 standardizzazione \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} per mantenere il
5229 comportamento invariato sui sistemi dotati di ACL per tutte quelle
5230 applicazioni che sono conformi soltanto all'ordinario standard \textit{POSIX
5233 Un secondo aspetto dell'incidenza delle ACL sul comportamento del sistema è
5234 quello relativo alla creazione di nuovi file,\footnote{o oggetti sul
5235 filesystem, il comportamento discusso vale per le funzioni \func{open} e
5236 \func{creat} (vedi sez.~\ref{sec:file_open_close}), \func{mkdir} (vedi
5237 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), \func{mknod} e \func{mkfifo} (vedi
5238 sez.~\ref{sec:file_mknod}).} che come accennato può essere modificato dalla
5239 presenza di una \textit{Default ACL} sulla directory che andrà a contenerli.
5240 Se questa non c'è valgono le regole usuali illustrate in
5241 sez.~\ref{sec:file_perm_management}, per cui essi sono determinati dalla
5242 \textit{umask} del processo, e la sola differenza è che i permessi ordinari da
5243 esse risultanti vengono automaticamente rimappati anche su una ACL di accesso
5244 assegnata automaticamente al nuovo file, che contiene soltanto le tre
5245 corrispondenti voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
5248 Se invece è presente una ACL di default sulla directory che contiene il nuovo
5249 file, essa diventerà automaticamente anche la ACL di accesso di quest'ultimo,
5250 a meno di non aver indicato, nelle funzioni di creazione che lo consentono,
5251 uno specifico valore per i permessi ordinari.\footnote{tutte le funzioni
5252 citate in precedenza supportano un argomento \var{mode} che indichi un
5253 insieme di permessi iniziale.} In tal caso saranno eliminati dalle voci
5254 corrispondenti che deriverebbero dalla ACL di default, tutti i permessi non
5255 presenti in tale indicazione.
5257 Dato che questa è la ragione che ha portato alla loro creazione, la principale
5258 modifica introdotta nel sistema con la presenza della ACL è quella alle regole
5259 del controllo di accesso ai file che si sono illustrate in
5260 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Come nel caso ordinario per il controllo
5261 vengono sempre utilizzati gli identificatori del gruppo \textit{effective} del
5262 processo, ma in caso di presenza di una ACL sul file, i passi attraverso i
5263 quali viene stabilito se il processo ha il diritto di accesso sono i seguenti:
5265 \item Se l'\ids{UID} del processo è nullo (se cioè si è l'amministratore)
5266 l'accesso è sempre garantito senza nessun controllo.\footnote{più
5267 precisamente se si devono avere le capacità \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} per
5268 i file e \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH} per le directory, vedi
5269 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.}
5270 \item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde al proprietario del file allora:
5272 \item se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
5273 l'accesso è consentito;
5274 \item altrimenti l'accesso è negato.
5276 \item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde ad un qualunque qualificatore
5277 presente in una voce \const{ACL\_USER} allora:
5279 \item se la voce \const{ACL\_USER} corrispondente e la voce
5280 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
5282 \item altrimenti l'accesso è negato.
5284 \item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
5285 corrisponde al gruppo proprietario del file allora:
5287 \item se la voce \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e una eventuale voce
5288 \const{ACL\_MASK} (se non vi sono voci di tipo \const{ACL\_GROUP} questa
5289 può non essere presente) contengono entrambe il permesso richiesto,
5290 l'accesso è consentito;
5291 \item altrimenti l'accesso è negato.
5293 \item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
5294 corrisponde ad un qualunque qualificatore presente in una voce
5295 \const{ACL\_GROUP} allora:
5297 \item se la voce \const{ACL\_GROUP} corrispondente e la voce
5298 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
5300 \item altrimenti l'accesso è negato.
5302 \item Se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
5303 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
5306 I passi di controllo vengono eseguiti esattamente in questa sequenza, e la
5307 decisione viene presa non appena viene trovata una corrispondenza con gli
5308 identificatori del processo. Questo significa che i permessi presenti in una
5309 voce di tipo \const{ACL\_USER} hanno la precedenza sui permessi ordinari
5310 associati al gruppo proprietario del file (vale a dire su
5311 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}).
5313 Per la gestione delle ACL lo standard \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} ha
5314 previsto delle apposite funzioni ed tutta una serie di tipi di dati
5315 dedicati;\footnote{fino a definire un tipo di dato e delle costanti apposite
5316 per identificare i permessi standard di lettura, scrittura ed esecuzione.}
5317 tutte le operazioni devono essere effettuate attraverso tramite questi tipi di
5318 dati, che incapsulano tutte le informazioni contenute nelle ACL. La prima di
5319 queste funzioni che prendiamo in esame è \funcd{acl\_init}, il cui prototipo
5325 \fdecl{acl\_t acl\_init(int count)}
5326 \fdesc{Inizializza un'area di lavoro per una ACL.}
5329 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5330 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5332 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{count} è negativo.
5333 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile.
5338 La funzione alloca ed inizializza un'area di memoria che verrà usata per
5339 mantenere i dati di una ACL contenente fino ad un massimo di \param{count}
5340 voci. La funzione ritorna un valore di tipo \typed{acl\_t} da usare in tutte le
5341 altre funzioni che operano sulla ACL. La funzione si limita alla allocazione
5342 iniziale e non inserisce nessun valore nella ACL che resta vuota.
5344 Si tenga presente che pur essendo \typed{acl\_t} un tipo opaco che identifica
5345 ``\textsl{l'oggetto}'' ACL, il valore restituito dalla funzione non è altro
5346 che un puntatore all'area di memoria allocata per i dati richiesti. Pertanto
5347 in caso di fallimento verrà restituito un puntatore nullo di tipo
5348 ``\code{(acl\_t) NULL}'' e si dovrà, in questa come in tutte le funzioni
5349 seguenti che restituiscono un oggetto di tipo \type{acl\_t}, confrontare il
5350 valore di ritorno della funzione con \val{NULL}.\footnote{a voler essere
5351 estremamente pignoli si dovrebbe usare ``\code{(acl\_t) NULL}'', ma è
5352 sufficiente fare un confronto direttamente con \val{NULL} essendo cura del
5353 compilatore fare le conversioni necessarie.}
5355 Una volta che si siano completate le operazioni sui dati di una ACL la memoria
5356 allocata per un oggetto \type{acl\_t} dovrà essere liberata esplicitamente
5357 attraverso una chiamata alla funzione \funcd{acl\_free}, il cui prototipo è:
5362 \fdecl{int acl\_free(void *obj\_p)}
5363 \fdesc{Disalloca la memoria riservata per una ACL.}
5366 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5367 caso \var{errno} può assumere solo il valore:
5369 \item[\errcode{EINVAL}] \param{obj\_p} non è valido.
5374 Si noti come la funzione usi come argomento un puntatore di tipo ``\ctyp{void
5375 *}'', essa infatti può essere usata non solo per liberare la memoria
5376 allocata per i dati di una ACL, ma anche per quella usata per creare le
5377 stringhe di descrizione testuale delle ACL o per ottenere i valori dei
5378 qualificatori della una voce di una ACL. L'uso del tipo generico ``\ctyp{void
5379 *}'' consente di evitare di eseguire un \textit{cast} al tipo di dato di cui
5380 si vuole effettuare la disallocazione.
5382 Si tenga presente poi che oltre a \func{acl\_init} ci sono molte altre
5383 funzioni che possono allocare memoria per i dati delle ACL, è pertanto
5384 opportuno tenere traccia di tutte le chiamate a queste funzioni perché alla
5385 fine delle operazioni tutta la memoria allocata dovrà essere liberata con
5388 Una volta che si abbiano a disposizione i dati di una ACL tramite il
5389 riferimento ad oggetto di tipo \type{acl\_t} questi potranno essere copiati
5390 con la funzione \funcd{acl\_dup}, il cui prototipo è:
5395 \fdecl{acl\_t acl\_dup(acl\_t acl)}
5396 \fdesc{Crea una copia di una ACL.}
5399 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo in
5400 caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
5401 assumerà assumerà uno dei valori:
5403 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{acl} non è un puntatore valido
5405 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile per eseguire
5411 La funzione crea una copia dei dati della ACL indicata tramite l'argomento
5412 \param{acl}, allocando autonomamente tutto spazio necessario alla copia e
5413 restituendo un secondo oggetto di tipo \type{acl\_t} come riferimento a
5414 quest'ultima. Valgono per questo le stesse considerazioni fatte per il valore
5415 di ritorno di \func{acl\_init}, ed in particolare il fatto che occorrerà
5416 prevedere una ulteriore chiamata esplicita a \func{acl\_free} per liberare la
5417 memoria occupata dalla copia.
5419 Se si deve creare una ACL manualmente l'uso di \func{acl\_init} è scomodo,
5420 dato che la funzione restituisce una ACL vuota, una alternativa allora è usare
5421 \funcd{acl\_from\_mode} che consente di creare una ACL a partire da un valore
5422 di permessi ordinari, il prototipo della funzione è:
5427 \fdecl{acl\_t acl\_from\_mode(mode\_t mode)}
5428 \fdesc{Crea una ACL inizializzata con i permessi ordinari.}
5431 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5432 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} può assumere solo
5433 il valore \errval{ENOMEM}.}
5437 La funzione restituisce una ACL inizializzata con le tre voci obbligatorie
5438 \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} già
5439 impostate secondo la corrispondenza ai valori dei permessi ordinari indicati
5440 dalla maschera passata nell'argomento \param{mode}. Questa funzione è una
5441 estensione usata dalle ACL di Linux e non è portabile, ma consente di
5442 semplificare l'inizializzazione in maniera molto comoda.
5444 Altre due funzioni che consentono di creare una ACL già inizializzata sono
5445 \funcd{acl\_get\_fd} e \funcd{acl\_get\_file}, che consentono di leggere la
5446 ACL di un file; i rispettivi prototipi sono:
5451 \fdecl{acl\_t acl\_get\_file(const char *path\_p, acl\_type\_t type)}
5452 \fdecl{acl\_t acl\_get\_fd(int fd)}
5453 \fdesc{Leggono i dati delle ACL di un file.}
5456 {Le funzioni ritornano un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5457 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5459 \item[\errcode{EACCESS}] non c'è accesso per una componente di
5460 \param{path\_p} o si è richiesta una ACL di default per un file (solo per
5461 \func{acl\_get\_file}).
5462 \item[\errcode{EINVAL}] \param{type} non ha un valore valido (solo per
5463 \func{acl\_get\_file}).
5464 \item[\errcode{ENOTSUP}] il filesystem cui fa riferimento il file non
5467 ed inoltre \errval{ENOMEM} per entrambe, \errval{EBADF} per
5468 \func{acl\_get\_fd}, e \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
5469 \errval{ENOTDIR}, per \func{acl\_get\_file} nel loro significato generico. }
5472 Le due funzioni ritornano, con un oggetto di tipo \type{acl\_t}, il valore
5473 della ACL correntemente associata ad un file, che può essere identificato
5474 tramite un file descriptor usando \func{acl\_get\_fd} o con un
5475 \textit{pathname} usando \func{acl\_get\_file}. Nel caso di quest'ultima
5476 funzione, che può richiedere anche la ACL relativa ad una directory, il
5477 secondo argomento \param{type} consente di specificare se si vuole ottenere la
5478 ACL di default o quella di accesso. Questo argomento deve essere di tipo
5479 \typed{acl\_type\_t} e può assumere solo i due valori riportati in
5480 tab.~\ref{tab:acl_type}.
5485 \begin{tabular}{|l|l|}
5487 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
5490 \constd{ACL\_TYPE\_ACCESS} & Indica una ACL di accesso.\\
5491 \constd{ACL\_TYPE\_DEFAULT}& Indica una ACL di default.\\
5494 \caption{Le costanti che identificano il tipo di ACL.}
5495 \label{tab:acl_type}
5498 Si tenga presente che nel caso di \func{acl\_get\_file} occorrerà che il
5499 processo chiamante abbia privilegi di accesso sufficienti a poter leggere gli
5500 attributi estesi dei file (come illustrati in sez.~\ref{sec:file_xattr});
5501 inoltre una ACL di tipo \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT} potrà essere richiesta
5502 soltanto per una directory, e verrà restituita solo se presente, altrimenti
5503 verrà restituita una ACL vuota.
5505 Infine si potrà creare una ACL direttamente dalla sua rappresentazione
5506 testuale con la funzione \funcd{acl\_from\_text}, il cui prototipo è:
5511 \fdecl{acl\_t acl\_from\_text(const char *buf\_p)}
5512 \fdesc{Crea una ACL a partire dalla sua rappresentazione testuale.}
5515 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5516 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
5519 \item[\errcode{EINVAL}] la rappresentazione testuale all'indirizzo
5520 \param{buf\_p} non è valida.
5521 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
5526 La funzione prende come argomento il puntatore ad un buffer dove si è inserita
5527 la rappresentazione testuale della ACL che si vuole creare, la memoria
5528 necessaria viene automaticamente allocata ed in caso di successo viene
5529 restituito come valore di ritorno un oggetto di tipo \type{acl\_t} con il
5530 contenuto della stessa, che come per le precedenti funzioni, dovrà essere
5531 disallocato esplicitamente al termine del suo utilizzo.
5533 La rappresentazione testuale di una ACL è quella usata anche dai comandi
5534 ordinari per la gestione delle ACL (\texttt{getfacl} e \texttt{setfacl}), che
5535 prevede due diverse forme, estesa e breve, entrambe supportate da
5536 \func{acl\_from\_text}. La forma estesa prevede che sia specificata una voce
5537 per riga, nella forma:
5539 tipo:qualificatore:permessi
5541 dove il tipo può essere uno fra \texttt{user}, \texttt{group}, \texttt{other}
5542 e \texttt{mask}. Il qualificatore è presente solo per \texttt{user} e
5543 \texttt{group} e indica l'utente o il gruppo a cui la voce si riferisce; i
5544 permessi sono espressi con una tripletta di lettere analoga a quella usata per
5545 i permessi dei file.\footnote{vale a dire ``\texttt{r}'' per il permesso di
5546 lettura, ``\texttt{w}'' per il permesso di scrittura, ``\texttt{x}'' per il
5547 permesso di esecuzione (scritti in quest'ordine) e ``\texttt{-}'' per
5548 l'assenza del permesso.}
5550 Un possibile esempio di rappresentazione della ACL di un file ordinario a cui,
5551 oltre ai permessi ordinari, si è aggiunto un altro utente con un accesso in
5552 lettura, è il seguente:
5560 Va precisato che i due tipi \texttt{user} e \texttt{group} sono usati
5561 rispettivamente per indicare delle voci relative ad utenti e
5562 gruppi,\footnote{cioè per voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ} e
5563 \const{ACL\_USER} per \texttt{user} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
5564 \const{ACL\_GROUP} per \texttt{group}.} applicate sia a quelli proprietari
5565 del file che a quelli generici; quelle dei proprietari si riconoscono per
5566 l'assenza di un qualificatore, ed in genere si scrivono per prima delle altre.
5567 Il significato delle voci di tipo \texttt{mask} e \texttt{mark} è evidente. In
5568 questa forma si possono anche inserire dei commenti precedendoli con il
5569 carattere ``\texttt{\#}''.
5571 La forma breve prevede invece la scrittura delle singole voci su una riga,
5572 separate da virgole; come specificatori del tipo di voce si possono usare le
5573 iniziali dei valori usati nella forma estesa (cioè ``\texttt{u}'',
5574 ``\texttt{g}'', ``\texttt{o}'' e ``\texttt{m}''), mentre le altri parte della
5575 voce sono le stesse. In questo caso non sono consentiti permessi.
5577 Per la conversione inversa, che consente di ottenere la rappresentazione
5578 testuale di una ACL, sono invece disponibili due funzioni. La prima delle due,
5579 di uso più immediato, è \funcd{acl\_to\_text}, ed il suo prototipo è:
5584 \fdecl{char *acl\_to\_text(acl\_t acl, ssize\_t *len\_p)}
5585 \fdesc{Produce la rappresentazione testuale di una ACL.}
5588 {La funzione ritorna il puntatore ad una stringa con la rappresentazione
5589 testuale della ACL in caso di successo e \var{NULL} per un errore, nel qual
5590 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5592 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
5593 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
5598 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa terminata da NUL
5599 contenente la rappresentazione in forma estesa della ACL passata come
5600 argomento, ed alloca automaticamente la memoria necessaria. Questa dovrà poi
5601 essere liberata, quando non più necessaria, con \func{acl\_free}. Se
5602 nell'argomento \param{len\_p} si passa un valore puntatore ad una variabile
5603 intera in questa verrà restituita (come \textit{value result argument}) la
5604 dimensione della stringa con la rappresentazione testuale, non comprendente il
5605 carattere nullo finale.
5607 La seconda funzione, che permette di controllare con una gran dovizia di
5608 particolari la generazione della stringa contenente la rappresentazione
5609 testuale della ACL, è \funcd{acl\_to\_any\_text}, ed il suo prototipo è:
5614 \fdecl{char *acl\_to\_any\_text(acl\_t acl, const char *prefix, char
5615 separator, int options)}
5616 \fdesc{Produce la rappresentazione testuale di una ACL.}
5619 {La funzione ritorna il puntatore ad una stringa con la rappresentazione
5620 testuale della ACL in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual
5621 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5623 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
5624 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
5629 La funzione converte in formato testo la ACL indicata dall'argomento
5630 \param{acl}, usando il carattere \param{separator} come separatore delle
5631 singole voci; se l'argomento \param{prefix} non è nullo la stringa da esso
5632 indicata viene utilizzata come prefisso per le singole voci.
5634 L'ultimo argomento, \param{options}, consente di controllare la modalità con
5635 cui viene generata la rappresentazione testuale. Un valore nullo fa si che
5636 vengano usati gli identificatori standard \texttt{user}, \texttt{group},
5637 \texttt{other} e \texttt{mask} con i nomi di utenti e gruppi risolti rispetto
5638 ai loro valori numerici. Altrimenti si può specificare un valore in forma di
5639 maschera binaria, da ottenere con un OR aritmetico dei valori riportati in
5640 tab.~\ref{tab:acl_to_text_options}.
5645 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
5647 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
5650 \constd{TEXT\_ABBREVIATE} & Stampa le voci in forma abbreviata.\\
5651 \constd{TEXT\_NUMERIC\_IDS} & non effettua la risoluzione numerica di
5652 \ids{UID} e \ids{GID}.\\
5653 \constd{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE}&Per ciascuna voce che contiene permessi che
5654 vengono eliminati dalla \const{ACL\_MASK}
5655 viene generato un commento con i permessi
5656 effettivamente risultanti; il commento è
5657 separato con un tabulatore.\\
5658 \constd{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE}& Viene generato un commento con i permessi
5659 effettivi per ciascuna voce che contiene
5660 permessi citati nella \const{ACL\_MASK},
5661 anche quando questi non vengono modificati
5662 da essa; il commento è separato con un
5664 \constd{TEXT\_SMART\_INDENT} & Da usare in combinazione con le precedenti
5665 opzioni \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE} e
5666 \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE}, aumenta
5667 automaticamente il numero di spaziatori
5668 prima degli eventuali commenti in modo da
5669 mantenerli allineati.\\
5672 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{options} di
5673 \func{acl\_to\_any\_text}.}
5674 \label{tab:acl_to_text_options}
5677 Come per \func{acl\_to\_text} anche in questo caso il buffer contenente la
5678 rappresentazione testuale dell'ACL, di cui la funzione restituisce
5679 l'indirizzo, viene allocato automaticamente, e dovrà essere esplicitamente
5680 disallocato con una chiamata ad \func{acl\_free}. Si tenga presente infine che
5681 questa funzione è una estensione specifica di Linux, e non è presente nella
5682 bozza dello standard POSIX.1e.
5684 Per quanto utile per la visualizzazione o l'impostazione da riga di comando
5685 delle ACL, la forma testuale non è la più efficiente per poter memorizzare i
5686 dati relativi ad una ACL, ad esempio quando si vuole eseguirne una copia a
5687 scopo di archiviazione. Per questo è stata prevista la possibilità di
5688 utilizzare una rappresentazione delle ACL in una apposita forma binaria
5689 contigua e persistente. È così possibile copiare il valore di una ACL in un
5690 buffer e da questa rappresentazione tornare indietro e generare una ACL.
5692 Lo standard POSIX.1e prevede a tale scopo tre funzioni, la prima e più
5693 semplice è \funcd{acl\_size}, che consente di ottenere la dimensione che avrà
5694 la citata rappresentazione binaria, in modo da poter allocare per essa un
5695 buffer di dimensione sufficiente, il suo prototipo è:
5700 \fdecl{ssize\_t acl\_size(acl\_t acl)}
5701 \fdesc{Determina la dimensione della rappresentazione binaria di una ACL.}
5704 {La funzione ritorna la dimensione in byte della rappresentazione binaria
5705 della ACL in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso
5706 \var{errno} può assumere solo il valore:
5708 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
5713 Ottenuta con \func{acl\_size} la dimensione per il buffer di una ACL lo si
5714 potrà allocare direttamente con \func{malloc}. La rappresentazione binaria di
5715 una ACL si potrà invece ottenere con la funzione \funcd{acl\_copy\_ext}, il
5721 \fdecl{ssize\_t acl\_copy\_ext(void *buf\_p, acl\_t acl, ssize\_t size)}
5722 \fdesc{Ottiene la rappresentazione binaria di una ACL.}
5725 {La funzione ritorna la dimensione in byte della rappresentazione binaria
5726 della ACL in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso
5727 \var{errno} assumerà uno dei valori:
5729 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida o
5730 \param{size} è negativo o nullo.
5731 \item[\errcode{ERANGE}] il valore di \param{size} è più piccolo della
5732 dimensione della rappresentazione della ACL.
5737 La funzione scriverà la rappresentazione binaria della ACL indicata da
5738 \param{acl} sul buffer di dimensione \param{size}
5739 all'indirizzo \param{buf\_p}, restituendo la dimensione della stessa come
5740 valore di ritorno. Qualora la dimensione della rappresentazione ecceda il
5741 valore di \param{size} la funzione fallirà con un errore di
5742 \errcode{ERANGE}. La funzione non ha nessun effetto sulla ACL indicata
5745 Viceversa se si vuole ripristinare una ACL a partire da una rappresentazione
5746 binaria si potrà usare la funzione \funcd{acl\_copy\_int}, il cui prototipo è:
5751 \fdecl{acl\_t acl\_copy\_int(const void *buf\_p)}
5752 \fdesc{Ripristina la rappresentazione binaria di una ACL.}
5755 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5756 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5758 \item[\errcode{EINVAL}] il buffer all'indirizzo \param{buf\_p} non contiene
5759 una rappresentazione corretta di una ACL.
5760 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare un oggetto
5761 \type{acl\_t} per la ACL richiesta.
5766 La funzione alloca autonomamente un oggetto di tipo \type{acl\_t}, restituito
5767 come valore di ritorno, con il contenuto della ACL rappresentata dai dati del
5768 buffer puntato da \param{buf\_p}. Al solito l'oggetto \type{acl\_t} dovrà
5769 essere disallocato esplicitamente al termine del suo utilizzo.
5771 Una volta che si disponga della ACL desiderata, questa potrà essere impostata
5772 su un file o una directory. Per impostare una ACL sono disponibili due
5773 funzioni; la prima è \funcd{acl\_set\_file}, che opera sia su file che su
5774 directory, ed il cui prototipo è:
5779 \fdecl{int acl\_set\_file(const char *path, acl\_type\_t type, acl\_t acl)}
5780 \fdesc{Imposta una ACL su un file o una directory.}
5783 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5784 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5786 \item[\errcode{EACCES}] o un generico errore di accesso a \param{path} o il
5787 valore di \param{type} specifica una ACL il cui tipo non può essere
5788 assegnato a \param{path}.
5789 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
5790 ha un valore non corretto.
5791 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
5792 dati aggiuntivi della ACL.
5793 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
5794 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
5796 ed inoltre \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR},
5797 \errval{EPERM}, \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
5800 La funzione consente di assegnare la ACL contenuta in \param{acl} al file o
5801 alla directory indicate dal \textit{pathname} \param{path}, mentre
5802 con \param{type} si indica il tipo di ACL utilizzando le costanti di
5803 tab.~\ref{tab:acl_type}, ma si tenga presente che le ACL di default possono
5804 essere solo impostate qualora \param{path} indichi una directory. Inoltre
5805 perché la funzione abbia successo la ACL dovrà essere valida, e contenere
5806 tutti le voci necessarie, unica eccezione è quella in cui si specifica una ACL
5807 vuota per cancellare la ACL di default associata a
5808 \param{path}.\footnote{questo però è una estensione della implementazione delle
5809 ACL di Linux, la bozza di standard POSIX.1e prevedeva l'uso della apposita
5810 funzione \funcd{acl\_delete\_def\_file}, che prende come unico argomento il
5811 \textit{pathname} della directory di cui si vuole cancellare l'ACL di
5812 default, per i dettagli si ricorra alla pagina di manuale.} La seconda
5813 funzione che consente di impostare una ACL è \funcd{acl\_set\_fd}, ed il suo
5819 \fdecl{int acl\_set\_fd(int fd, acl\_t acl)}
5820 \fdesc{Imposta una ACL su un file descriptor.}
5823 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5824 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5826 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o ha più voci di
5827 quante se ne possono assegnare al file indicato da \param{fd}.
5828 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
5829 dati aggiuntivi della ACL.
5830 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
5831 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
5833 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EPERM}, \errval{EROFS} nel loro
5834 significato generico.
5838 La funzione è del tutto è analoga a \func{acl\_set\_file} ma opera
5839 esclusivamente sui file identificati tramite un file descriptor. Non dovendo
5840 avere a che fare con directory (e con la conseguente possibilità di avere una
5841 ACL di default) la funzione non necessita che si specifichi il tipo di ACL,
5842 che sarà sempre di accesso, e prende come unico argomento, a parte il file
5843 descriptor, la ACL da impostare.
5845 Le funzioni viste finora operano a livello di una intera ACL, eseguendo in una
5846 sola volta tutte le operazioni relative a tutte le voci in essa contenuta. In
5847 generale è possibile modificare un singolo valore all'interno di una singola
5848 voce direttamente con le funzioni previste dallo standard POSIX.1e. Queste
5849 funzioni però sono alquanto macchinose da utilizzare per cui è molto più
5850 semplice operare direttamente sulla rappresentazione testuale. Questo è il
5851 motivo per non tratteremo nei dettagli dette funzioni, fornendone solo una
5852 descrizione sommaria; chi fosse interessato potrà ricorrere alle pagine di
5855 Se si vuole operare direttamente sui contenuti di un oggetto di tipo
5856 \type{acl\_t} infatti occorre fare riferimento alle singole voci tramite gli
5857 opportuni puntatori di tipo \typed{acl\_entry\_t}, che possono essere ottenuti
5858 dalla funzione \funcm{acl\_get\_entry} (per una voce esistente) o dalla
5859 funzione \funcm{acl\_create\_entry} per una voce da aggiungere. Nel caso della
5860 prima funzione si potrà poi ripetere la lettura per ottenere i puntatori alle
5861 singole voci successive alla prima.
5863 Una volta ottenuti detti puntatori si potrà operare sui contenuti delle singole
5864 voci; con le funzioni \funcm{acl\_get\_tag\_type}, \funcm{acl\_get\_qualifier},
5865 \funcm{acl\_get\_permset} si potranno leggere rispettivamente tipo,
5866 qualificatore e permessi mentre con le corrispondente funzioni
5867 \funcm{acl\_set\_tag\_type}, \funcm{acl\_set\_qualifier},
5868 \funcm{acl\_set\_permset} si possono impostare i valori; in entrambi i casi
5869 vengono utilizzati tipi di dato ad hoc.\footnote{descritti nelle singole
5870 pagine di manuale.} Si possono poi copiare i valori di una voce da una ACL
5871 ad un altra con \funcm{acl\_copy\_entry} o eliminare una voce da una ACL con
5872 \funcm{acl\_delete\_entry} e verificarne la validità prima di usarla con
5873 \funcm{acl\_valid} o \funcm{acl\_check}.
5875 \itindend{Access~Control~List~(ACL)}
5877 Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
5878 si è distribuito il programma \texttt{mygetfacl.c}, che consente di leggere le
5879 ACL di un file, passato come argomento.
5881 \begin{figure}[!htbp]
5882 \footnotesize \centering
5883 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
5884 \includecodesample{listati/mygetfacl.c}
5887 \caption{Corpo principale del programma \texttt{mygetfacl.c}.}
5888 \label{fig:proc_mygetfacl}
5891 La sezione principale del programma, da cui si è rimossa la sezione sulla
5892 gestione delle opzioni, è riportata in fig.~\ref{fig:proc_mygetfacl}. Il
5893 programma richiede un unico argomento (\texttt{\small 16-20}) che indica il
5894 file di cui si vuole leggere la ACL. Se questo è presente si usa
5895 (\texttt{\small 22}) la funzione \func{get\_acl\_file} per leggerne la ACL, e
5896 si controlla (\texttt{\small 23-26}) se l'operazione ha successo, uscendo con
5897 un messaggio di errore in caso contrario.
5899 Ottenuta la ACL la si converte in formato testuale (\texttt{\small 27}) con la
5900 funzione \func{acl\_to\_text}, controllando di nuovo se l'operazione ha
5901 successo (\texttt{\small 28-31}) ed uscendo in caso contrario. Si provvede
5902 infine a stampare la rappresentazione testuale (\texttt{\small 32}) e dopo
5903 aver liberato (\texttt{\small 33-34}) le risorse allocate automaticamente, si
5904 conclude l'esecuzione.
5907 \subsection{La gestione delle quote disco}
5908 \label{sec:disk_quota}
5910 Quella delle quote disco è una funzionalità introdotta inizialmente da BSD e
5911 presente in Linux fino dai kernel dalla serie 2.0, che consente di porre dei
5912 tetti massimi al consumo delle risorse di un filesystem (spazio disco e
5913 \textit{inode}) da parte di utenti e gruppi.
5915 Dato che la funzionalità ha senso solo per i filesystem su cui si mantengono i
5916 dati degli utenti\footnote{in genere la si attiva sul filesystem che contiene
5917 le \textit{home} degli utenti, dato che non avrebbe senso per i file di
5918 sistema che in genere appartengono all'amministratore.} essa deve essere
5919 attivata esplicitamente. Questo si fa, per tutti i filesystem che le
5920 supportano, tramite due distinte opzioni di montaggio, \texttt{usrquota} e
5921 \texttt{grpquota} che abilitano le quote rispettivamente per gli utenti e per
5922 i gruppi. Così è possibile usare le limitazioni sulle quote o sugli utenti o
5923 sui gruppi o su entrambi.
5925 Il meccanismo prevede che per ciascun filesystem che supporta le quote disco
5926 (i vari \textit{extN}, \textit{btrfs}, \textit{XFS}, \textit{JFS},
5927 \textit{ReiserFS}) il kernel provveda sia a mantenere aggiornati i dati
5928 relativi al consumo delle risorse da parte degli utenti e dei gruppi, che a
5929 far rispettare i limiti imposti dal sistema, con la generazione di un errore
5930 di \errcode{EDQUOT} per tutte le operazioni sui file che porterebbero ad un
5931 superamento degli stessi. Si tenga presente che questi due compiti sono
5932 separati, il primo si attiva al montaggio del filesystem con il supporto per
5933 le quote, il secondo deve essere abilitato esplicitamente.
5935 Per il mantenimento dei dati di consumo delle risorse vengono usati due file
5936 riservati nella directory radice del filesystem su cui si sono attivate le
5937 quote, uno per le quote utente e l'altro per le quote gruppo.\footnote{la cosa
5938 vale per tutti i filesystem tranne \textit{XFS} che mantiene i dati
5939 internamente.} Con la versione 2 del supporto delle quote, che da anni è
5940 l'unica rimasta in uso, questi file sono \texttt{aquota.user} e
5941 \texttt{aquota.group}, in precedenza erano \texttt{quota.user} e
5942 \texttt{quota.group}.
5944 Dato che questi file vengono aggiornati soltanto se il filesystem è stato
5945 montato attivando il supporto delle quote, se si abilita il supporto in un
5946 secondo tempo e nel frattempo sono state eseguite delle operazioni sul
5947 filesystem quando il supporto era disabilitato, i dati contenuti possono non
5948 corrispondere esattamente allo stato corrente del consumo delle risorse. Per
5949 questo motivo prima di montare in scrittura un filesystem su cui sono
5950 abilitate le quote viene richiesto di utilizzare il comando \cmd{quotacheck}
5951 per verificare e aggiornare i dati.
5953 Le restrizioni sul consumo delle risorse previste dal sistema delle quote
5954 prevedono sempre la presenza di due diversi limiti, il primo viene detto
5955 \textit{soft limit} e può essere superato per brevi periodi di tempo senza che
5956 causare errori per lo sforamento delle quote, il secondo viene detto
5957 \textit{hard limit} e non può mai essere superato.
5959 Il periodo di tempo per cui è possibile eccedere rispetto alle restrizioni
5960 indicate dal \textit{soft limit} è detto ``\textsl{periodo di grazia}''
5961 (\textit{grace period}), che si attiva non appena si supera la quota da esso
5962 indicata. Se si continua a restare al di sopra del \textit{soft limit} una
5963 volta scaduto il \textit{grace period} questo verrà trattato allo stesso modo
5964 dell'\textit{hard limit} e si avrà l'emissione immediata di un errore.
5966 Si tenga presente infine che entrambi i tipi di limiti (\textit{soft limit} e
5967 \textit{hard limit}) possono essere disposti separatamente su entrambe le
5968 risorse di un filesystem, essi cioè possono essere presenti in maniera
5969 indipendente sia sullo spazio disco, con un massimo per il numero di blocchi,
5970 che sui file, con un massimo per il numero di \textit{inode}.
5972 La funzione di sistema che consente di controllare tutti i vari aspetti della
5973 gestione delle quote è \funcd{quotactl}, ed il suo prototipo è:
5978 \fdecl{int quotactl(int cmd, const char *dev, int id, caddr\_t addr)}
5979 \fdesc{Esegue una operazione di controllo sulle quote disco.}
5982 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5983 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5985 \item[\errcode{EACCES}] si è richiesto \const{Q\_QUOTAON}, ma il file delle
5986 quote indicato da \param{addr} non esiste o non è un file ordinario.
5987 \item[\errcode{EBUSY}] si è richiesto \const{Q\_QUOTAON}, ma le quote sono
5989 \item[\errcode{EFAULT}] \param{addr} non è un puntatore valido.
5990 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{cmd} non è un comando valido,
5991 o il dispositivo \param{dev} non esiste.
5992 \item[\errcode{EIO}] errore di lettura/scrittura sul file delle quote.
5993 \item[\errcode{EMFILE}] non si può aprire il file delle quote avendo
5994 superato il limite sul numero di file aperti nel sistema.
5995 \item[\errcode{ENODEV}] \param{dev} non corrisponde ad un \textit{mount
5997 \item[\errcode{ENOPKG}] il kernel è stato compilato senza supporto per le
5999 \item[\errcode{ENOTBLK}] \param{dev} non è un dispositivo a blocchi.
6000 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i permessi per l'operazione richiesta.
6001 \item[\errcode{ESRCH}] è stato richiesto uno fra \const{Q\_GETQUOTA},
6002 \const{Q\_SETQUOTA}, \const{Q\_SETUSE}, \const{Q\_SETQLIM} per un
6003 filesystem senza quote attivate.
6008 % TODO rivedere gli errori
6010 La funzione richiede che il filesystem sul quale si vuole operare, che deve
6011 essere specificato con il nome del relativo file di dispositivo
6012 nell'argomento \param{dev}, sia montato con il supporto delle quote
6013 abilitato. Per le operazioni che lo richiedono inoltre si dovrà indicare con
6014 l'argomento \param{id} l'utente o il gruppo (specificati rispettivamente per
6015 \ids{UID} e \ids{GID}) su cui si vuole operare, o altri dati relativi
6016 all'operazione. Alcune operazioni più complesse usano infine
6017 l'argomento \param{addr} per indicare un indirizzo ad un area di memoria il
6018 cui utilizzo dipende dall'operazione stessa.
6020 La funzione prevede la possibilità di eseguire una serie operazioni sulle
6021 quote molto diverse fra loro, la scelta viene effettuata tramite il primo
6022 argomento, \param{cmd}, che però oltre all'operazione indica anche a quale
6023 tipo di quota (utente o gruppo) l'operazione deve applicarsi. Per questo il
6024 valore di questo argomento viene costruito con l'ausilio della di una apposita
6031 \fdecl{int \macrod{QCMD}(subcmd,type)}
6032 \fdesc{Imposta il comando \param{subcmd} per il tipo di quote (utente o
6033 gruppo) \param{type}.}
6038 La macro consente di specificare, oltre al tipo di operazione, da indicare con
6039 l'argomento \param{subcmd} se questa deve applicarsi alle quote utente o alle
6040 quote gruppo. Questo viene indicato dall'argomento \param{type} che deve
6041 essere sempre definito ed assegnato ad uno fra i due valori \const{USRQUOTA} o
6047 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6049 \textbf{Comando} & \textbf{Descrizione} \\
6052 \constd{Q\_QUOTAON} & Attiva l'applicazione delle quote disco per il
6053 filesystem indicato da \param{dev}, si deve passare
6054 in \param{addr} il \textit{pathname} al file che
6055 mantiene le quote, che deve esistere, e \param{id}
6056 deve indicare la versione del formato con uno dei
6057 valori di tab.~\ref{tab:quotactl_id_format};
6058 l'operazione richiede i privilegi di
6060 \constd{Q\_QUOTAOFF}& Disattiva l'applicazione delle quote disco per il
6061 filesystem indicato da \param{dev}, \param{id}
6062 e \param{addr} vengono ignorati; l'operazione
6063 richiede i privilegi di amministratore.\\
6064 \constd{Q\_GETQUOTA}& Legge i limiti ed i valori correnti delle quote nel
6065 filesystem indicato da \param{dev} per l'utente o
6066 il gruppo specificato da \param{id}; si devono avere
6067 i privilegi di amministratore per leggere i dati
6068 relativi ad altri utenti o a gruppi di cui non si fa
6069 parte, il risultato viene restituito in una struttura
6070 \struct{dqblk} all'indirizzo indicato
6072 \constd{Q\_SETQUOTA}& Imposta i limiti per le quote nel filesystem
6073 indicato da \param{dev} per l'utente o il gruppo
6074 specificato da \param{id} secondo i valori ottenuti
6075 dalla struttura \struct{dqblk} puntata
6076 da \param{addr}; l'operazione richiede i privilegi
6077 di amministratore.\\
6078 \constd{Q\_GETINFO} & Legge le informazioni (in sostanza i \textit{grace
6079 time}) delle quote del filesystem indicato
6080 da \param{dev} sulla struttura \struct{dqinfo}
6081 puntata da \param{addr}, \param{id} viene ignorato.\\
6082 \constd{Q\_SETINFO} & Imposta le informazioni delle quote del filesystem
6083 indicato da \param{dev} come ottenuti dalla
6084 struttura \struct{dqinfo} puntata
6085 da \param{addr}, \param{id} viene ignorato;
6086 l'operazione richiede i privilegi di amministratore.\\
6087 \constd{Q\_GETFMT} & Richiede il valore identificativo (quello di
6088 tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}) per il formato
6089 delle quote attualmente in uso sul filesystem
6090 indicato da \param{dev}, che sarà memorizzato
6091 sul buffer di 4 byte puntato da \param{addr}.\\
6092 \constd{Q\_SYNC} & Aggiorna la copia su disco dei dati delle quote del
6093 filesystem indicato da \param{dev}; in questo
6094 caso \param{dev} può anche essere \val{NULL} nel
6095 qual caso verranno aggiornati i dati per tutti i
6096 filesystem con quote attive, \param{id}
6097 e \param{addr} vengono comunque ignorati.\\
6098 \constd{Q\_GETSTATS}& Ottiene statistiche ed altre informazioni generali
6099 relative al sistema delle quote per il filesystem
6100 indicato da \param{dev}, richiede che si
6101 passi come argomento \param{addr} l'indirizzo di una
6102 struttura \struct{dqstats}, mentre i valori
6103 di \param{id} e \param{dev} vengono ignorati;
6104 l'operazione è obsoleta e non supportata nei kernel
6105 più recenti, che espongono la stessa informazione
6106 nei file sotto \procfile{/proc/self/fs/quota/}.\\
6110 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{subcmd} di
6112 \label{tab:quotactl_commands}
6115 I possibili valori per l'argomento \param{subcmd} di \macro{QCMD} sono
6116 riportati in tab.~\ref{tab:quotactl_commands}, che illustra brevemente il
6117 significato delle operazioni associate a ciascuno di essi. In generale le
6118 operazioni di attivazione, disattivazione e di modifica dei limiti delle quote
6119 sono riservate e richiedono i privilegi di amministratore.\footnote{per essere
6120 precisi tutte le operazioni indicate come privilegiate in
6121 tab.~\ref{tab:quotactl_commands} richiedono la capacità
6122 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Inoltre gli utenti possono soltanto richiedere i
6123 dati relativi alle proprie quote, solo l'amministratore può ottenere i dati di
6127 Alcune delle operazioni di tab.~\ref{tab:quotactl_commands} sono alquanto
6128 complesse e richiedono un approfondimento maggiore. Le due più rilevanti sono
6129 probabilmente \const{Q\_GETQUOTA} e \const{Q\_SETQUOTA}, che consentono la
6130 gestione dei limiti delle quote. Entrambe fanno riferimento ad una specifica
6131 struttura \struct{dqblk}, la cui definizione è riportata in
6132 fig.~\ref{fig:dqblk_struct},\footnote{la definizione mostrata è quella usata
6133 fino dal kernel 2.4.22, non prenderemo in considerazione le versioni
6134 obsolete.} nella quale vengono inseriti i dati relativi alle quote di un
6135 singolo utente o gruppo.
6137 \begin{figure}[!htb]
6138 \footnotesize \centering
6139 \begin{minipage}[c]{0.9\textwidth}
6140 \includestruct{listati/dqblk.h}
6143 \caption{La struttura \structd{dqblk} per i dati delle quote disco.}
6144 \label{fig:dqblk_struct}
6147 La struttura \struct{dqblk} viene usata sia con \const{Q\_GETQUOTA} per
6148 ottenere i valori correnti dei limiti e dell'occupazione delle risorse, che
6149 con \const{Q\_SETQUOTA} per effettuare modifiche ai limiti. Come si può notare
6150 ci sono alcuni campi (in sostanza \val{dqb\_curspace}, \val{dqb\_curinodes},
6151 \val{dqb\_btime}, \val{dqb\_itime}) che hanno senso solo in lettura, in quanto
6152 riportano uno stato non modificabile da \func{quotactl} come l'uso corrente di
6153 spazio disco ed \textit{inode}, o il tempo che resta nel caso si sia superato
6154 un \textit{soft limit}.
6156 Inoltre in caso di modifica di un limite si può voler operare solo su una
6157 delle risorse (blocchi o \textit{inode}),\footnote{non è possibile modificare
6158 soltanto uno dei limiti (\textit{hard} o \textit{soft}) occorre sempre
6159 rispecificarli entrambi.} per questo la struttura prevede un campo apposito,
6160 \val{dqb\_valid}, il cui scopo è quello di indicare quali sono gli altri campi
6161 che devono essere considerati validi. Questo campo è una maschera binaria che
6162 deve essere espressa nei termini di OR aritmetico delle apposite costanti di
6163 tab.~\ref{tab:quotactl_qif_const}, dove si è riportato il significato di
6164 ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
6169 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6171 \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
6174 \constd{QIF\_BLIMITS}& Limiti sui blocchi di spazio disco
6175 (\val{dqb\_bhardlimit} e \val{dqb\_bsoftlimit}).\\
6176 \constd{QIF\_SPACE} & Uso corrente dello spazio disco
6177 (\val{dqb\_curspace}).\\
6178 \constd{QIF\_ILIMITS}& Limiti sugli \textit{inode}
6179 (\val{dqb\_ihardlimit} e \val{dqb\_isoftlimit}).\\
6180 \constd{QIF\_INODES} & Uso corrente degli \textit{inode}
6181 (\val{dqb\_curinodes}).\\
6182 \constd{QIF\_BTIME} & Tempo di sforamento del \textit{soft limit} sul
6183 numero di blocchi (\val{dqb\_btime}).\\
6184 \constd{QIF\_ITIME} & Tempo di sforamento del \textit{soft limit} sul
6185 numero di \textit{inode} (\val{dqb\_itime}).\\
6186 \constd{QIF\_LIMITS} & L'insieme di \const{QIF\_BLIMITS} e
6187 \const{QIF\_ILIMITS}.\\
6188 \constd{QIF\_USAGE} & L'insieme di \const{QIF\_SPACE} e
6189 \const{QIF\_INODES}.\\
6190 \constd{QIF\_TIMES} & L'insieme di \const{QIF\_BTIME} e
6191 \const{QIF\_ITIME}.\\
6192 \constd{QIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
6195 \caption{Costanti per il campo \val{dqb\_valid} di \struct{dqblk}.}
6196 \label{tab:quotactl_qif_const}
6199 In lettura con \const{Q\_SETQUOTA} eventuali valori presenti in \struct{dqblk}
6200 vengono comunque ignorati, al momento la funzione sovrascrive tutti i campi
6201 che restituisce e li marca come validi in \val{dqb\_valid}. Si possono invece
6202 usare \const{QIF\_BLIMITS} o \const{QIF\_ILIMITS} per richiedere di impostare
6203 solo la rispettiva tipologia di limiti con \const{Q\_SETQUOTA}. Si tenga
6204 presente che il sistema delle quote richiede che l'occupazione di spazio disco
6205 sia indicata in termini di blocchi e non di byte, dato che la dimensione dei
6206 blocchi dipende da come si è creato il filesystem potrà essere necessario
6207 effettuare qualche conversione per avere un valore in byte.\footnote{in genere
6208 viene usato un default di 1024 byte per blocco, ma quando si hanno file di
6209 dimensioni medie maggiori può convenire usare valori più alti per ottenere
6210 prestazioni migliori in conseguenza di un minore frazionamento dei dati e di
6213 Come accennato realizzazione delle quote disco ha visto diverse revisioni, con
6214 modifiche sia del formato delle stesse che dei nomi dei file utilizzate. Per
6215 questo alcune operazioni di gestione (in particolare \const{Q\_QUOTAON} e
6216 \const{Q\_GETFMT}) e possono fare riferimento a queste versioni, che vengono
6217 identificate tramite le costanti di tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}.
6222 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6224 \textbf{Identificatore} & \textbf{Descrizione} \\
6227 \constd{QFMT\_VFS\_OLD}& Il vecchio (ed obsoleto) formato delle quote.\\
6228 \constd{QFMT\_VFS\_V0} & La versione 0 usata dal VFS di Linux, supporta
6229 \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
6230 $2^{42}$ byte e $2^{32}$ file.\\
6231 \constd{QFMT\_VFS\_V1} & La versione 1 usata dal VFS di Linux, supporta
6232 \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
6233 $2^{64}$ byte e $2^{64}$ file.\\
6236 \caption{Valori di identificazione del formato delle quote.}
6237 \label{tab:quotactl_id_format}
6240 Altre due operazioni che necessitano di ulteriori spiegazioni sono
6241 \const{Q\_GETINFO} e \const{Q\_SETINFO}, che consentono di ottenere i dati
6242 relativi alle impostazioni delle altre proprietà delle quote, che al momento
6243 sono solo la durata del \textit{grace time} per i due tipi di limiti. Queste
6244 sono due proprietà generali identiche per tutti gli utenti (e i gruppi), per
6245 cui viene usata una operazione distinta dalle precedenti. Anche in questo caso
6246 le due operazioni richiedono l'uso di una apposita struttura \struct{dqinfo},
6247 la cui definizione è riportata in fig.~\ref{fig:dqinfo_struct}.
6249 \begin{figure}[!htb]
6250 \footnotesize \centering
6251 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
6252 \includestruct{listati/dqinfo.h}
6255 \caption{La struttura \structd{dqinfo} per i dati delle quote disco.}
6256 \label{fig:dqinfo_struct}
6259 Come per \struct{dqblk} anche in questo caso viene usato un campo della
6260 struttura, \val{dqi\_valid} come maschera binaria per dichiarare quale degli
6261 altri campi sono validi; le costanti usate per comporre questo valore sono
6262 riportate in tab.~\ref{tab:quotactl_iif_const} dove si è riportato il
6263 significato di ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
6268 \begin{tabular}{|l|l|}
6270 \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
6273 \constd{IIF\_BGRACE}& Il \textit{grace period} per i blocchi
6274 (\val{dqi\_bgrace}).\\
6275 \constd{IIF\_IGRACE}& Il \textit{grace period} per gli \textit{inode}
6276 (\val{dqi\_igrace}).\\
6277 \constd{IIF\_FLAGS} & I flag delle quote (\val{dqi\_flags}) (inusato ?).\\
6278 \constd{IIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
6281 \caption{Costanti per il campo \val{dqi\_valid} di \struct{dqinfo}.}
6282 \label{tab:quotactl_iif_const}
6285 Come in precedenza con \const{Q\_GETINFO} tutti i valori vengono letti
6286 sovrascrivendo il contenuto di \struct{dqinfo} e marcati come validi in
6287 \val{dqi\_valid}. In scrittura con \const{Q\_SETINFO} si può scegliere quali
6288 impostare, si tenga presente che i tempi dei campi \val{dqi\_bgrace} e
6289 \val{dqi\_igrace} devono essere specificati in secondi.
6291 Come esempi dell'uso di \func{quotactl} utilizzeremo estratti del codice di un
6292 modulo Python usato per fornire una interfaccia diretta a \func{quotactl}
6293 senza dover passare dalla scansione dei risultati di un comando. Il modulo si
6294 trova fra i pacchetti Debian messi a disposizione da Truelite Srl,
6295 all'indirizzo \url{http://labs.truelite.it/projects/packages}.\footnote{in
6296 particolare il codice C del modulo è nel file \texttt{quotamodule.c}
6297 visionabile a partire dall'indirizzo indicato nella sezione
6298 \textit{Repository}.}
6300 \begin{figure}[!htbp]
6301 \footnotesize \centering
6302 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
6303 \includecodesample{listati/get_quota.c}
6305 \caption{Esempio di codice per ottenere i dati delle quote.}
6306 \label{fig:get_quota}
6309 Il primo esempio, riportato in fig.~\ref{fig:get_quota}, riporta il codice
6310 della funzione che consente di leggere le quote. La funzione fa uso
6311 dell'interfaccia dal C verso Python, che definisce i vari simboli \texttt{Py*}
6312 (tipi di dato e funzioni). Non staremo ad approfondire i dettagli di questa
6313 interfaccia, per la quale esistono numerose trattazioni dettagliate, ci
6314 interessa solo esaminare l'uso di \func{quotactl}.
6316 In questo caso la funzione prende come argomenti (\texttt{\small 1}) l'intero
6317 \texttt{who} che indica se si vuole operare sulle quote utente o gruppo,
6318 l'identificatore \texttt{id} dell'utente o del gruppo scelto, ed il nome del
6319 file di dispositivo del filesystem su cui si sono attivate le
6320 quote.\footnote{questi vengono passati come argomenti dalle funzioni mappate
6321 come interfaccia pubblica del modulo (una per gruppi ed una per gli utenti)
6322 che si incaricano di decodificare i dati passati da una chiamata nel codice
6323 Python.} Questi argomenti vengono passati direttamente alla chiamata a
6324 \func{quotactl} (\texttt{\small 5}), a parte \texttt{who} che viene abbinato
6325 con \macro{QCMD} al comando \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i dati.
6327 La funzione viene eseguita all'interno di un condizionale (\texttt{\small
6328 5-16}) che in caso di successo provvede a costruire (\texttt{\small 6-12})
6329 opportunamente una risposta restituendo tramite la opportuna funzione di
6330 interfaccia un oggetto Python contenente i dati della struttura \struct{dqblk}
6331 relativi a uso corrente e limiti sia per i blocchi che per gli
6332 \textit{inode}. In caso di errore (\texttt{\small 13-15}) si usa un'altra
6333 funzione dell'interfaccia per passare il valore di \var{errno} come eccezione.
6335 \begin{figure}[!htbp]
6336 \footnotesize \centering
6337 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
6338 \includecodesample{listati/set_block_quota.c}
6340 \caption{Esempio di codice per impostare i limiti sullo spazio disco.}
6341 \label{fig:set_block_quota}
6344 Per impostare i limiti sullo spazio disco si potrà usare una seconda funzione,
6345 riportata in fig.~\ref{fig:set_block_quota}, che prende gli stessi argomenti
6346 della precedente, con lo stesso significato, a cui si aggiungono i valori per
6347 il \textit{soft limit} e l'\textit{hard limit}. In questo caso occorrerà,
6348 prima di chiamare \func{quotactl}, inizializzare opportunamente
6349 (\texttt{\small 5-7}) i campi della struttura \struct{dqblk} che si vogliono
6350 utilizzare (quelli relativi ai limiti sui blocchi) e specificare gli stessi
6351 con \const{QIF\_BLIMITS} in \var{dq.dqb\_valid}.
6353 Fatto questo la chiamata a \func{quotactl}, stavolta con il comando
6354 \const{Q\_SETQUOTA}, viene eseguita come in precedenza all'interno di un
6355 condizionale (\texttt{\small 9-14}). In questo caso non essendovi da
6356 restituire nessun dato in caso di successo si usa (\texttt{\small 10}) una
6357 apposita funzione di uscita, mentre si restituisce come prima una eccezione
6358 con il valore di \var{errno} in caso di errore (\texttt{\small 12-13}).
6361 \subsection{La gestione delle \textit{capabilities}}
6362 \label{sec:proc_capabilities}
6364 \itindbeg{capabilities}
6366 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} l'architettura classica della
6367 gestione dei privilegi in un sistema unix-like ha il sostanziale problema di
6368 fornire all'amministratore dei poteri troppo ampi. Questo comporta che anche
6369 quando si siano predisposte delle misure di protezione per in essere in grado
6370 di difendersi dagli effetti di una eventuale compromissione del sistema (come
6371 montare un filesystem in sola lettura per impedirne modifiche, o marcare un
6372 file come immutabile) una volta che questa sia stata effettuata e si siano
6373 ottenuti i privilegi di amministratore, queste misure potranno essere comunque
6374 rimosse (nei casi elencati nella precedente nota si potrà sempre rimontare il
6375 sistema in lettura-scrittura, o togliere l'attributo di immutabilità).
6377 Il problema consiste nel fatto che nell'architettura tradizionale di un
6378 sistema unix-like i controlli di accesso sono basati su un solo livello di
6379 separazione: per i processi normali essi sono posti in atto, mentre per i
6380 processi con i privilegi di amministratore essi non vengono neppure eseguiti.
6381 Per questo motivo non era previsto alcun modo per evitare che un processo con
6382 diritti di amministratore non potesse eseguire certe operazioni, o per cedere
6383 definitivamente alcuni privilegi da un certo momento in poi.
6385 Per risolvere questo problema sono possibili varie soluzioni ed ad esempio dai
6386 kernel 2.5 è stata introdotta la struttura dei
6387 \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux Security Modules} che han
6388 permesso di aggiungere varie forme di \itindex{Mandatory~Access~Control~(DAC)}
6389 \textit{Mandatory Access Control} (MAC), in cui si potessero parcellizzare e
6390 controllare nei minimi dettagli tutti i privilegi e le modalità in cui questi
6391 possono essere usati dai programmi e trasferiti agli utenti, con la creazione
6392 di varie estensioni (come \textit{SELinux}, \textit{Smack}, \textit{Tomoyo},
6393 \textit{AppArmor}) che consentono di superare l'architettura tradizionale dei
6394 permessi basati sul modello classico del controllo di accesso chiamato
6395 \itindex{Discrectionary~Access~Control~(DAC)} \textit{Discrectionary Access
6398 Ma già in precedenza, a partire dai kernel della serie 2.2, era stato
6399 introdotto un meccanismo, detto \textit{capabilities}, che consentisse di
6400 suddividere i vari privilegi tradizionalmente associati all'amministratore in
6401 un insieme di \textsl{capacità} distinte. L'idea era che queste capacità
6402 potessero essere abilitate e disabilitate in maniera indipendente per ciascun
6403 processo con privilegi di amministratore, permettendo così una granularità
6404 molto più fine nella distribuzione degli stessi che evitasse la situazione
6405 originaria di ``\textsl{tutto o nulla}''.
6407 \itindbeg{file~capabilities}
6409 Il meccanismo completo delle \textit{capabilities} (l'implementazione si rifà
6410 ad una bozza di quello che doveva diventare lo standard POSIX.1e, poi
6411 abbandonato) prevede inoltre la possibilità di associare le stesse ai singoli
6412 file eseguibili, in modo da poter stabilire quali capacità possono essere
6413 utilizzate quando viene messo in esecuzione uno specifico programma; ma il
6414 supporto per questa funzionalità, chiamata \textit{file capabilities}, è stato
6415 introdotto soltanto a partire dal kernel 2.6.24. Fino ad allora doveva essere
6416 il programma stesso ad eseguire una riduzione esplicita delle sue capacità,
6417 cosa che ha reso l'uso di questa funzionalità poco diffuso, vista la presenza
6418 di meccanismi alternativi per ottenere limitazioni delle capacità
6419 dell'amministratore a livello di sistema operativo, come \textit{SELinux}.
6421 Con questo supporto e con le ulteriori modifiche introdotte con il kernel
6422 2.6.25 il meccanismo delle \textit{capabilities} è stato totalmente
6423 rivoluzionato, rendendolo più aderente alle intenzioni originali dello
6424 standard POSIX, rimuovendo il significato che fino ad allora aveva avuto la
6425 capacità \const{CAP\_SETPCAP} e cambiando le modalità di funzionamento del
6426 cosiddetto \textit{capabilities bounding set}. Ulteriori modifiche sono state
6427 apportate con il kernel 2.6.26 per consentire la rimozione non ripristinabile
6428 dei privilegi di amministratore. Questo fa sì che il significato ed il
6429 comportamento del kernel finisca per dipendere dalla versione dello stesso e
6430 dal fatto che le nuove \textit{file capabilities} siano abilitate o meno. Per
6431 capire meglio la situazione e cosa è cambiato conviene allora spiegare con
6432 maggiori dettagli come funziona il meccanismo delle \textit{capabilities}.
6434 Il primo passo per frazionare i privilegi garantiti all'amministratore,
6435 supportato fin dalla introduzione iniziale del kernel 2.2, è stato quello in
6436 cui a ciascun processo sono stati associati tre distinti insiemi di
6437 \textit{capabilities}, denominati rispettivamente \textit{permitted},
6438 \textit{inheritable} ed \textit{effective}. Questi insiemi vengono mantenuti
6439 in forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel li mantiene, come
6440 i vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid}, all'interno della
6441 \texttt{task\_struct} di ciascun processo (vedi
6442 fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), nei tre campi \texttt{cap\_effective},
6443 \texttt{cap\_inheritable}, \texttt{cap\_permitted} del tipo
6444 \texttt{kernel\_cap\_t}; questo era, fino al kernel 2.6.25 definito come
6445 intero a 32 bit per un massimo di 32 \textit{capabilities} distinte,
6446 attualmente è stato aggiornato ad un vettore in grado di mantenerne fino a
6447 64.} in cui ciascun bit corrisponde ad una capacità diversa.
6449 L'utilizzo di tre distinti insiemi serve a fornire una interfaccia flessibile
6450 per l'uso delle \textit{capabilities}, con scopi analoghi a quelli per cui
6451 sono mantenuti i diversi insiemi di identificatori di
6452 sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato, che è rimasto sostanzialmente
6453 lo stesso anche dopo le modifiche seguite alla introduzione delle
6454 \textit{file capabilities} è il seguente:
6455 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
6456 \item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
6457 ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
6458 \textsl{può} impostare come \textsl{effettive} o come
6459 \textsl{ereditabili}. Se un processo cancella una capacità da questo insieme
6460 non potrà più riassumerla.\footnote{questo nei casi ordinari, sono
6461 previste però una serie di eccezioni, dipendenti anche dal tipo di
6462 supporto, che vedremo meglio in seguito dato il notevole intreccio nella
6464 \item[\textit{inheritable}] l'insieme delle \textit{capabilities}
6465 ``\textsl{ereditabili}'', cioè di quelle che verranno trasmesse come insieme
6466 delle \textsl{permesse} ad un nuovo programma eseguito attraverso una
6467 chiamata ad \func{exec}.
6468 \item[\textit{effective}] l'insieme delle \textit{capabilities}
6469 ``\textsl{effettive}'', cioè di quelle che vengono effettivamente usate dal
6470 kernel quando deve eseguire il controllo di accesso per le varie operazioni
6471 compiute dal processo.
6472 \label{sec:capabilities_set}
6475 Con l'introduzione delle \textit{file capabilities} sono stati introdotti
6476 altri tre insiemi associabili a ciascun file.\footnote{la realizzazione viene
6477 eseguita con l'uso di uno specifico attributo esteso,
6478 \texttt{security.capability}, la cui modifica è riservata, (come illustrato
6479 in sez.~\ref{sec:file_xattr}) ai processi dotato della capacità
6480 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Le \textit{file capabilities} hanno effetto
6481 soltanto quando il file che le porta viene eseguito come programma con una
6482 \func{exec}, e forniscono un meccanismo che consente l'esecuzione dello stesso
6483 con maggiori privilegi; in sostanza sono una sorta di estensione del
6484 \acr{suid} bit limitato ai privilegi di amministratore. Anche questi tre
6485 insiemi sono identificati con gli stessi nomi di quello dei processi, ma il
6486 loro significato è diverso:
6487 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
6488 \item[\textit{permitted}] (chiamato originariamente \textit{forced}) l'insieme
6489 delle capacità che con l'esecuzione del programma verranno aggiunte alle
6490 capacità \textsl{permesse} del processo.
6491 \item[\textit{inheritable}] (chiamato originariamente \textit{allowed})
6492 l'insieme delle capacità che con l'esecuzione del programma possono essere
6493 ereditate dal processo originario (che cioè non vengono tolte
6494 dall'\textit{inheritable set} del processo originale all'esecuzione di
6496 \item[\textit{effective}] in questo caso non si tratta di un insieme ma di un
6497 unico valore logico; se attivo all'esecuzione del programma tutte le
6498 capacità che risulterebbero \textsl{permesse} verranno pure attivate,
6499 inserendole automaticamente nelle \textsl{effettive}, se disattivato nessuna
6500 capacità verrà attivata (cioè l'\textit{effective set} resterà vuoto).
6503 \itindbeg{capabilities~bounding~set}
6505 Infine come accennato, esiste un ulteriore insieme, chiamato
6506 \textit{capabilities bounding set}, il cui scopo è quello di costituire un
6507 limite alle capacità che possono essere attivate per un programma. Il suo
6508 funzionamento però è stato notevolmente modificato con l'introduzione delle
6509 \textit{file capabilities} e si deve pertanto prendere in considerazione una
6510 casistica assai complessa.
6512 Per i kernel fino al 2.6.25, o se non si attiva il supporto per le
6513 \textit{file capabilities}, il \textit{capabilities bounding set} è un
6514 parametro generale di sistema, il cui valore viene riportato nel file
6515 \sysctlfiled{kernel/cap-bound}. Il suo valore iniziale è definito in sede di
6516 compilazione del kernel, e da sempre ha previsto come default la presenza di
6517 tutte le \textit{capabilities} eccetto \const{CAP\_SETPCAP}. In questa
6518 situazione solo il primo processo eseguito nel sistema (quello con
6519 \textsl{pid} 1, di norma \texttt{/sbin/init}) ha la possibilità di
6520 modificarlo; ogni processo eseguito successivamente, se dotato dei privilegi
6521 di amministratore, è in grado soltanto di rimuovere una delle
6522 \textit{capabilities} già presenti dell'insieme.\footnote{per essere precisi
6523 occorre la capacità \const{CAP\_SYS\_MODULE}.}
6525 In questo caso l'effetto complessivo del \textit{capabilities bounding set} è
6526 che solo le capacità in esso presenti possono essere trasmesse ad un altro
6527 programma attraverso una \func{exec}. Questo in sostanza significa che se un
6528 qualunque programma elimina da esso una capacità, considerato che
6529 \texttt{init} (almeno nelle versioni ordinarie) non supporta la reimpostazione
6530 del \textit{bounding set}, questa non sarà più disponibile per nessun processo
6531 a meno di un riavvio, eliminando così in forma definitiva quella capacità per
6532 tutti, compreso l'amministratore.\footnote{la qual cosa, visto il default
6533 usato per il \textit{capabilities bounding set}, significa anche che
6534 \const{CAP\_SETPCAP} non è stata praticamente mai usata nella sua forma
6537 Con il kernel 2.6.25 e le \textit{file capabilities} il \textit{bounding set}
6538 è diventato una proprietà di ciascun processo, che viene propagata invariata
6539 sia attraverso una \func{fork} che una \func{exec}. In questo caso il file
6540 \sysctlfile{kernel/cap-bound} non esiste e \texttt{init} non ha nessun
6541 ruolo speciale, inoltre in questo caso all'avvio il valore iniziale prevede la
6542 presenza di tutte le capacità (compresa \const{CAP\_SETPCAP}).
6544 Con questo nuovo meccanismo il \textit{bounding set} continua a ricoprire un
6545 ruolo analogo al precedente nel passaggio attraverso una \func{exec}, come
6546 limite alle capacità che possono essere aggiunte al processo in quanto
6547 presenti nel \textit{permitted set} del programma messo in esecuzione, in
6548 sostanza il nuovo programma eseguito potrà ricevere una capacità presente nel
6549 suo \textit{permitted set} (quello del file) solo se questa è anche nel
6550 \textit{bounding set} (del processo). In questo modo si possono rimuovere
6551 definitivamente certe capacità da un processo, anche qualora questo dovesse
6552 eseguire un programma privilegiato che prevede di riassegnarle.
6554 Si tenga presente però che in questo caso il \textit{bounding set} blocca
6555 esclusivamente le capacità indicate nel \textit{permitted set} del programma
6556 che verrebbero attivate in caso di esecuzione, e non quelle eventualmente già
6557 presenti nell'\textit{inheritable set} del processo (ad esempio perché
6558 presenti prima di averle rimosse dal \textit{bounding set}). In questo caso
6559 eseguendo un programma che abbia anche lui dette capacità nel suo
6560 \textit{inheritable set} queste verrebbero assegnate.
6562 In questa seconda versione inoltre il \textit{bounding set} costituisce anche
6563 un limite per le capacità che possono essere aggiunte all'\textit{inheritable
6564 set} del processo stesso con \func{capset}, sempre nel senso che queste
6565 devono essere presenti nel \textit{bounding set} oltre che nel
6566 \textit{permitted set} del processo. Questo limite vale anche per processi con
6567 i privilegi di amministratore,\footnote{si tratta sempre di avere la
6568 \textit{capability} \const{CAP\_SETPCAP}.} per i quali invece non vale la
6569 condizione che le \textit{capabilities} da aggiungere nell'\textit{inheritable
6570 set} debbano essere presenti nel proprio \textit{permitted set}.\footnote{lo
6571 scopo anche in questo caso è ottenere una rimozione definitiva della
6572 possibilità di passare una capacità rimossa dal \textit{bounding set}.}
6574 Come si può notare per fare ricorso alle \textit{capabilities} occorre
6575 comunque farsi carico di una notevole complessità di gestione, aggravata dalla
6576 presenza di una radicale modifica del loro funzionamento con l'introduzione
6577 delle \textit{file capabilities}. Considerato che il meccanismo originale era
6578 incompleto e decisamente problematico nel caso di programmi che non ne
6579 sapessero tener conto,\footnote{c'è stato un grosso problema di sicurezza con
6580 \texttt{sendmail}, riuscendo a rimuovere \const{CAP\_SETGID}
6581 dall'\textit{inheritable set} di un processo si ottenne di far fallire
6582 \func{setuid} in maniera inaspettata per il programma (che aspettandosi
6583 sempre il successo della funzione non ne controllava lo stato di uscita) con
6584 la conseguenza di effettuare come amministratore operazioni che altrimenti
6585 sarebbero state eseguite, senza poter apportare danni, da utente normale.}
6586 ci soffermeremo solo sulla implementazione completa presente a partire dal
6587 kernel 2.6.25, tralasciando ulteriori dettagli riguardo la versione
6590 Riassumendo le regole finora illustrate tutte le \textit{capabilities} vengono
6591 ereditate senza modifiche attraverso una \func{fork} mentre, indicati con
6592 \texttt{orig\_*} i valori degli insiemi del processo chiamante, con
6593 \texttt{file\_*} quelli del file eseguito e con \texttt{bound\_set} il
6594 \textit{capabilities bounding set}, dopo l'invocazione di \func{exec} il
6595 processo otterrà dei nuovi insiemi di capacità \texttt{new\_*} secondo la
6596 formula espressa dal seguente pseudo-codice C:
6598 \includecodesnip{listati/cap-results.c}
6600 % \begin{figure}[!htbp]
6601 % \footnotesize \centering
6602 % \begin{minipage}[c]{12cm}
6603 % \includecodesnip{listati/cap-results.c}
6605 % \caption{Espressione della modifica delle \textit{capabilities} attraverso
6607 % \label{fig:cap_across_exec}
6610 \noindent e si noti come in particolare il \textit{capabilities bounding set}
6611 non venga comunque modificato e resti lo stesso sia attraverso una \func{fork}
6612 che attraverso una \func{exec}.
6615 \itindend{capabilities~bounding~set}
6617 A queste regole se ne aggiungono delle altre che servono a riprodurre il
6618 comportamento tradizionale di un sistema unix-like in tutta una serie di
6619 circostanze. La prima di queste è relativa a quello che avviene quando si
6620 esegue un file senza \textit{capabilities}; se infatti si considerasse questo
6621 equivalente al non averne assegnata alcuna, non essendo presenti capacità né
6622 nel \textit{permitted set} né nell'\textit{inheritable set} del file,
6623 nell'esecuzione di un qualunque programma l'amministratore perderebbe tutti i
6624 privilegi originali dal processo.
6626 Per questo motivo se un programma senza \textit{capabilities} assegnate viene
6627 eseguito da un processo con \ids{UID} reale 0, esso verrà trattato come
6628 se tanto il \textit{permitted set} che l'\textit{inheritable set} fossero con
6629 tutte le \textit{capabilities} abilitate, con l'\textit{effective set} attivo,
6630 col risultato di fornire comunque al processo tutte le capacità presenti nel
6631 proprio \textit{bounding set}. Lo stesso avviene quando l'eseguibile ha attivo
6632 il \acr{suid} bit ed appartiene all'amministratore, in entrambi i casi si
6633 riesce così a riottenere il comportamento classico di un sistema unix-like.
6635 Una seconda circostanza è quella relativa a cosa succede alle
6636 \textit{capabilities} di un processo nelle possibili transizioni da \ids{UID}
6637 nullo a \ids{UID} non nullo o viceversa (corrispondenti rispettivamente a
6638 cedere o riottenere i i privilegi di amministratore) che si possono effettuare
6639 con le varie funzioni viste in sez.~\ref{sec:proc_setuid}. In questo caso la
6640 casistica è di nuovo alquanto complessa, considerata anche la presenza dei
6641 diversi gruppi di identificatori illustrati in tab.~\ref{tab:proc_uid_gid}, si
6644 \item se si passa da \ids{UID} effettivo nullo a non nullo
6645 l'\textit{effective set} del processo viene totalmente azzerato, se
6646 viceversa si passa da \ids{UID} effettivo non nullo a nullo il
6647 \textit{permitted set} viene copiato nell'\textit{effective set};
6648 \item se si passa da \textit{file system} \ids{UID} nullo a non nullo verranno
6649 cancellate dall'\textit{effective set} del processo tutte le capacità
6650 attinenti i file, e cioè \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}, \const{CAP\_MKNOD},
6651 \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH},
6652 \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_CHOWN}, \const{CAP\_FSETID} e
6653 \const{CAP\_FOWNER} (le prime due a partire dal kernel 2.2.30), nella
6654 transizione inversa verranno invece inserite nell'\textit{effective set}
6655 quelle capacità della precedente lista che sono presenti nel suo
6656 \textit{permitted set}.
6657 \item se come risultato di una transizione riguardante gli identificativi dei
6658 gruppi \textit{real}, \textit{saved} ed \textit{effective} in cui si passa
6659 da una situazione in cui uno di questi era nullo ad una in cui sono tutti
6660 non nulli,\footnote{in sostanza questo è il caso di quando si chiama
6661 \func{setuid} per rimuovere definitivamente i privilegi di amministratore
6662 da un processo.} verranno azzerati completamente sia il \textit{permitted
6663 set} che l'\textit{effective set}.
6665 \label{sec:capability-uid-transition}
6667 La combinazione di tutte queste regole consente di riprodurre il comportamento
6668 ordinario di un sistema di tipo Unix tradizionale, ma può risultare
6669 problematica qualora si voglia passare ad una configurazione di sistema
6670 totalmente basata sull'applicazione delle \textit{capabilities}; in tal caso
6671 infatti basta ad esempio eseguire un programma con \acr{suid} bit di proprietà
6672 dell'amministratore per far riottenere ad un processo tutte le capacità
6673 presenti nel suo \textit{bounding set}, anche se si era avuta la cura di
6674 cancellarle dal \textit{permitted set}.
6676 \itindbeg{securebits}
6678 Per questo motivo a partire dal kernel 2.6.26, se le \textit{file
6679 capabilities} sono abilitate, ad ogni processo viene stata associata una
6680 ulteriore maschera binaria, chiamata \textit{securebits flags}, su cui sono
6681 mantenuti una serie di flag (vedi tab.~\ref{tab:securebits_values}) il cui
6682 valore consente di modificare queste regole speciali che si applicano ai
6683 processi con \ids{UID} nullo. La maschera viene sempre mantenuta
6684 attraverso una \func{fork}, mentre attraverso una \func{exec} viene sempre
6685 cancellato il flag \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}.
6690 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6692 \textbf{Flag} & \textbf{Descrizione} \\
6695 \constd{SECURE\_KEEP\_CAPS}&Il processo non subisce la cancellazione delle
6696 sue \textit{capabilities} quando tutti i suoi
6697 \ids{UID} passano ad un valore non
6698 nullo (regola di compatibilità per il cambio
6699 di \ids{UID} n.~3 del precedente
6700 elenco), sostituisce il precedente uso
6701 dell'operazione \const{PR\_SET\_KEEPCAPS} di
6703 \constd{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP}&Il processo non subisce le modifiche
6704 delle sue \textit{capabilities} nel passaggio
6705 da nullo a non nullo degli \ids{UID}
6706 dei gruppi \textit{effective} e
6707 \textit{file system} (regole di compatibilità
6708 per il cambio di \ids{UID} nn.~1 e 2 del
6709 precedente elenco).\\
6710 \constd{SECURE\_NOROOT} & Il processo non assume nessuna capacità
6711 aggiuntiva quando esegue un programma, anche
6712 se ha \ids{UID} nullo o il programma ha
6713 il \acr{suid} bit attivo ed appartiene
6714 all'amministratore (regola di compatibilità
6715 per l'esecuzione di programmi senza
6716 \textit{capabilities}).\\
6719 \caption{Costanti identificative dei flag che compongono la maschera dei
6720 \textit{securebits}.}
6721 \label{tab:securebits_values}
6724 A ciascuno dei flag di tab.~\ref{tab:securebits_values} è inoltre abbinato un
6725 corrispondente flag di blocco, identificato da una costante omonima con
6726 l'estensione \texttt{\_LOCKED}, la cui attivazione è irreversibile ed ha
6727 l'effetto di rendere permanente l'impostazione corrente del corrispondente
6728 flag ordinario; in sostanza con \constd{SECURE\_KEEP\_CAPS\_LOCKED} si rende
6729 non più modificabile \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}, ed analogamente avviene con
6730 \constd{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP\_LOCKED} per
6731 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP} e con \constd{SECURE\_NOROOT\_LOCKED} per
6732 \const{SECURE\_NOROOT}.
6734 Per l'impostazione di questi flag sono state predisposte due specifiche
6735 operazioni di \func{prctl} (vedi sez.~\ref{sec:process_prctl}),
6736 \const{PR\_GET\_SECUREBITS}, che consente di ottenerne il valore, e
6737 \const{PR\_SET\_SECUREBITS}, che consente di modificarne il valore; per
6738 quest'ultima sono comunque necessari i privilegi di amministratore ed in
6739 particolare la capacità \const{CAP\_SETPCAP}. Prima dell'introduzione dei
6740 \textit{securebits} era comunque possibile ottenere lo stesso effetto di
6741 \const{SECURE\_KEEP\_CAPS} attraverso l'uso di un'altra operazione di
6742 \func{prctl}, \const{PR\_SET\_KEEPCAPS}.
6744 \itindend{securebits}
6746 Oltre alla gestione dei \textit{securebits} la nuova versione delle
6747 \textit{file capabilities} prevede l'uso di \func{prctl} anche per la gestione
6748 del \textit{capabilities bounding set}, attraverso altre due operazioni
6749 dedicate, \const{PR\_CAPBSET\_READ} per controllarne il valore e
6750 \const{PR\_CAPBSET\_DROP} per modificarlo; quest'ultima di nuovo è una
6751 operazione privilegiata che richiede la capacità \const{CAP\_SETPCAP} e che,
6752 come indica chiaramente il nome, permette solo la rimozione di una
6753 \textit{capability} dall'insieme; per i dettagli sull'uso di tutte queste
6754 operazioni si rimanda alla rilettura di sez.~\ref{sec:process_prctl}.
6756 \itindend{file~capabilities}
6759 % NOTE per dati relativi al process capability bounding set, vedi:
6760 % http://git.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commit;h=3b7391de67da515c91f48aa371de77cb6cc5c07e
6762 % NOTE riferimenti ai vari cambiamenti vedi:
6763 % http://lwn.net/Articles/280279/
6764 % http://lwn.net/Articles/256519/
6765 % http://lwn.net/Articles/211883/
6768 Un elenco delle delle \textit{capabilities} disponibili su Linux, con una
6769 breve descrizione ed il nome delle costanti che le identificano, è riportato
6770 in tab.~\ref{tab:proc_capabilities};\footnote{l'elenco presentato questa
6771 tabella, ripreso dalla pagina di manuale (accessibile con \texttt{man
6772 capabilities}) e dalle definizioni in
6773 \texttt{include/linux/capabilities.h}, è aggiornato al kernel 3.2.} la
6774 tabella è divisa in due parti, la prima riporta le \textit{capabilities}
6775 previste anche nella bozza dello standard POSIX1.e, la seconda quelle
6776 specifiche di Linux. Come si può notare dalla tabella alcune
6777 \textit{capabilities} attengono a singole funzionalità e sono molto
6778 specializzate, mentre altre hanno un campo di applicazione molto vasto, che è
6779 opportuno dettagliare maggiormente.
6781 \begin{table}[!h!btp]
6784 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6786 \textbf{Capacità}&\textbf{Descrizione}\\
6790 % POSIX-draft defined capabilities.
6792 \constd{CAP\_AUDIT\_CONTROL}& Abilitare e disabilitare il
6793 controllo dell'auditing (dal kernel 2.6.11).\\
6794 \constd{CAP\_AUDIT\_WRITE}&Scrivere dati nel giornale di
6795 auditing del kernel (dal kernel 2.6.11).\\
6796 % TODO verificare questa roba dell'auditing
6797 \constd{CAP\_BLOCK\_SUSPEND}&Utilizzare funzionalità che possono bloccare
6798 la sospensione del sistema (dal kernel 3.5).\\
6799 \constd{CAP\_CHOWN} & Cambiare proprietario e gruppo
6800 proprietario di un file (vedi
6801 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}).\\
6802 \constd{CAP\_DAC\_OVERRIDE}& Evitare il controllo dei
6803 permessi di lettura, scrittura ed esecuzione dei
6804 file, (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
6805 \constd{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}& Evitare il controllo dei
6806 permessi di lettura ed esecuzione per
6808 sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
6809 \const{CAP\_FOWNER} & Evitare il controllo della proprietà di un file
6810 per tutte le operazioni privilegiate non coperte
6811 dalle precedenti \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} e
6812 \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}.\\
6813 \constd{CAP\_FSETID} & Evitare la cancellazione automatica dei bit
6814 \acr{suid} e \acr{sgid} quando un file
6815 per i quali sono impostati viene modificato da
6816 un processo senza questa capacità e la capacità
6817 di impostare il bit \acr{sgid} su un file anche
6818 quando questo è relativo ad un gruppo cui non si
6820 sez.~\ref{sec:file_perm_management}).\\
6821 \constd{CAP\_KILL} & Mandare segnali a qualunque
6822 processo (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}).\\
6823 \constd{CAP\_SETFCAP} & Impostare le \textit{capabilities} di un file
6824 (dal kernel 2.6.24).\\
6825 \constd{CAP\_SETGID} & Manipolare i group ID dei
6826 processi, sia il principale che i supplementari,
6827 (vedi sez.~\ref{sec:proc_setgroups}) che quelli
6828 trasmessi tramite i socket \textit{unix domain}
6829 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
6830 \constd{CAP\_SETUID} & Manipolare gli user ID del
6831 processo (vedi sez.~\ref{sec:proc_setuid}) e di
6832 trasmettere un user ID arbitrario nel passaggio
6833 delle credenziali coi socket \textit{unix
6834 domain} (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
6836 % Linux specific capabilities
6839 \constd{CAP\_IPC\_LOCK} & Effettuare il \textit{memory locking} con le
6840 funzioni \func{mlock}, \func{mlockall},
6841 \func{shmctl}, \func{mmap} (vedi
6842 sez.~\ref{sec:proc_mem_lock} e
6843 sez.~\ref{sec:file_memory_map}). \\
6844 % TODO verificare l'interazione con SHM_HUGETLB
6845 \constd{CAP\_IPC\_OWNER}& Evitare il controllo dei permessi
6846 per le operazioni sugli oggetti di
6847 intercomunicazione fra processi (vedi
6848 sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).\\
6849 \constd{CAP\_LEASE} & Creare dei \textit{file lease} (vedi
6850 sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease})
6851 pur non essendo proprietari del file (dal kernel
6853 \constd{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}& Impostare sui file gli attributi
6854 \textit{immutable} e \textit{append-only} (vedi
6855 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) se
6857 \constd{CAP\_MAC\_ADMIN}& Amministrare il \textit{Mandatory
6858 Access Control} di \textit{Smack} (dal kernel
6860 \constd{CAP\_MAC\_OVERRIDE}& Evitare il \textit{Mandatory
6861 Access Control} di \textit{Smack} (dal kernel
6863 \constd{CAP\_MKNOD} & Creare file di dispositivo con \func{mknod} (vedi
6864 sez.~\ref{sec:file_mknod}) (dal kernel 2.4).\\
6865 \const{CAP\_NET\_ADMIN} & Eseguire alcune operazioni
6866 privilegiate sulla rete.\\
6867 \constd{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}& Porsi in ascolto su porte riservate (vedi
6868 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}).\\
6869 \constd{CAP\_NET\_BROADCAST}& Consentire l'uso di socket in
6870 \textit{broadcast} e \textit{multicast}.\\
6871 \constd{CAP\_NET\_RAW} & Usare socket \texttt{RAW} e \texttt{PACKET}
6872 (vedi sez.~\ref{sec:sock_type}).\\
6873 \const{CAP\_SETPCAP} & Effettuare modifiche privilegiate alle
6874 \textit{capabilities}.\\
6875 \const{CAP\_SYS\_ADMIN} & Eseguire una serie di compiti amministrativi.\\
6876 \constd{CAP\_SYS\_BOOT} & Eseguire un riavvio del sistema (vedi
6877 sez.~\ref{sec:sys_reboot}).\\
6878 \constd{CAP\_SYS\_CHROOT}& Eseguire la funzione \func{chroot} (vedi
6879 sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
6880 \constd{CAP\_SYS\_MODULE}& Caricare e rimuovere moduli del kernel.\\
6881 \const{CAP\_SYS\_NICE} & Modificare le varie priorità dei processi (vedi
6882 sez.~\ref{sec:proc_priority}).\\
6883 \constd{CAP\_SYS\_PACCT}& Usare le funzioni di \textit{accounting} dei
6885 sez.~\ref{sec:sys_bsd_accounting}).\\
6886 \constd{CAP\_SYS\_PTRACE}& La capacità di tracciare qualunque processo con
6888 sez.~\ref{sec:process_ptrace}).\\
6889 \constd{CAP\_SYS\_RAWIO}& Operare sulle porte di I/O con \func{ioperm} e
6891 sez.~\ref{sec:process_io_port}).\\
6892 \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}& Superare le varie limitazioni sulle risorse.\\
6893 \constd{CAP\_SYS\_TIME} & Modificare il tempo di sistema (vedi
6894 sez.~\ref{sec:sys_time}).\\
6895 \constd{CAP\_SYS\_TTY\_CONFIG}&Simulare un \textit{hangup} della console,
6896 con la funzione \func{vhangup}.\\
6897 \constd{CAP\_SYSLOG} & Gestire il buffer dei messaggi
6898 del kernel, (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}),
6899 introdotta dal kernel 2.6.38 come capacità
6900 separata da \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.\\
6901 \constd{CAP\_WAKE\_ALARM}&Usare i timer di tipo
6902 \const{CLOCK\_BOOTTIME\_ALARM} e
6903 \const{CLOCK\_REALTIME\_ALARM}, vedi
6904 sez.~\ref{sec:sig_timer_adv} (dal kernel 3.0).\\
6907 \caption{Le costanti che identificano le \textit{capabilities} presenti nel
6909 \label{tab:proc_capabilities}
6912 \constbeg{CAP\_SETPCAP}
6914 Prima di dettagliare il significato della capacità più generiche, conviene
6915 però dedicare un discorso a parte a \const{CAP\_SETPCAP}, il cui significato è
6916 stato completamente cambiato con l'introduzione delle \textit{file
6917 capabilities} nel kernel 2.6.24. In precedenza questa capacità era quella
6918 che permetteva al processo che la possedeva di impostare o rimuovere le
6919 \textit{capabilities} presenti nel suo \textit{permitted set} su un qualunque
6920 altro processo. In realtà questo non è mai stato l'uso inteso nelle bozze
6921 dallo standard POSIX, ed inoltre, come si è già accennato, dato che questa
6922 capacità è sempre stata assente (a meno di specifiche ricompilazioni del
6923 kernel) nel \textit{capabilities bounding set} usato di default, essa non è
6924 neanche mai stata realmente disponibile.
6926 Con l'introduzione \textit{file capabilities} e il cambiamento del significato
6927 del \textit{capabilities bounding set} la possibilità di modificare le
6928 capacità di altri processi è stata completamente rimossa, e
6929 \const{CAP\_SETPCAP} ha acquisito quello che avrebbe dovuto essere il suo
6930 significato originario, e cioè la capacità del processo di poter inserire nel
6931 suo \textit{inheritable set} qualunque capacità presente nel \textit{bounding
6932 set}. Oltre a questo la disponibilità di \const{CAP\_SETPCAP} consente ad un
6933 processo di eliminare una capacità dal proprio \textit{bounding set} (con la
6934 conseguente impossibilità successiva di eseguire programmi con quella
6935 capacità), o di impostare i \textit{securebits} delle \textit{capabilities}.
6937 \constend{CAP\_SETPCAP}
6938 \constbeg{CAP\_FOWNER}
6940 La prima fra le capacità ``\textsl{ampie}'' che occorre dettagliare
6941 maggiormente è \const{CAP\_FOWNER}, che rimuove le restrizioni poste ad un
6942 processo che non ha la proprietà di un file in un vasto campo di
6943 operazioni;\footnote{vale a dire la richiesta che l'\ids{UID} effettivo del
6944 processo (o meglio l'\ids{UID} di filesystem, vedi
6945 sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con quello del proprietario.} queste
6946 comprendono i cambiamenti dei permessi e dei tempi del file (vedi
6947 sez.~\ref{sec:file_perm_management} e sez.~\ref{sec:file_file_times}), le
6948 impostazioni degli attributi dei file e delle ACL (vedi
6949 sez.~\ref{sec:file_xattr} e \ref{sec:file_ACL}), poter ignorare lo
6950 \textit{sticky bit} nella cancellazione dei file (vedi
6951 sez.~\ref{sec:file_special_perm}), la possibilità di impostare il flag di
6952 \const{O\_NOATIME} con \func{open} e \func{fcntl} (vedi
6953 sez.~\ref{sec:file_open_close} e sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) senza
6956 \constend{CAP\_FOWNER}
6957 \constbeg{CAP\_NET\_ADMIN}
6959 Una seconda capacità che copre diverse operazioni, in questo caso riguardanti
6960 la rete, è \const{CAP\_NET\_ADMIN}, che consente di impostare le opzioni
6961 privilegiate dei socket (vedi sez.~\ref{sec:sock_generic_options}), abilitare
6962 il \textit{multicasting} (vedi sez.\ref{sec:sock_ipv4_options}), eseguire la
6963 configurazione delle interfacce di rete (vedi
6964 sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}) ed impostare la tabella di instradamento.
6966 \constend{CAP\_NET\_ADMIN}
6967 \constbeg{CAP\_SYS\_ADMIN}
6969 Una terza \textit{capability} con vasto campo di applicazione è
6970 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}, che copre una serie di operazioni amministrative,
6971 come impostare le quote disco (vedi sez.\ref{sec:disk_quota}), attivare e
6972 disattivare la swap, montare, rimontare e smontare filesystem (vedi
6973 sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}), effettuare operazioni di controllo su
6974 qualunque oggetto dell'IPC di SysV (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv}), operare
6975 sugli attributi estesi dei file di classe \texttt{security} o \texttt{trusted}
6976 (vedi sez.~\ref{sec:file_xattr}), specificare un \ids{UID} arbitrario nella
6977 trasmissione delle credenziali dei socket (vedi
6978 sez.~\ref{sec:socket_credential_xxx}), assegnare classi privilegiate
6979 (\const{IOPRIO\_CLASS\_RT} e prima del kernel 2.6.25 anche
6980 \const{IOPRIO\_CLASS\_IDLE}) per lo scheduling dell'I/O (vedi
6981 sez.~\ref{sec:io_priority}), superare il limite di sistema sul numero massimo
6982 di file aperti,\footnote{quello indicato da \sysctlfiled{fs/file-max}.}
6983 effettuare operazioni privilegiate sulle chiavi mantenute dal kernel (vedi
6984 sez.~\ref{sec:keyctl_management}), usare la funzione \func{lookup\_dcookie},
6985 usare \const{CLONE\_NEWNS} con \func{unshare} e \func{clone}, (vedi
6986 sez.~\ref{sec:process_clone}).
6988 \constend{CAP\_SYS\_ADMIN}
6989 \constbeg{CAP\_SYS\_NICE}
6991 Originariamente \const{CAP\_SYS\_NICE} riguardava soltanto la capacità di
6992 aumentare le priorità di esecuzione dei processi, come la diminuzione del
6993 valore di \textit{nice} (vedi sez.~\ref{sec:proc_sched_stand}), l'uso delle
6994 priorità \textit{real-time} (vedi sez.~\ref{sec:proc_real_time}), o
6995 l'impostazione delle affinità di processore (vedi
6996 sez.~\ref{sec:proc_sched_multiprocess}); ma con l'introduzione di priorità
6997 anche riguardo le operazioni di accesso al disco, e, nel caso di sistemi NUMA,
6998 alla memoria, essa viene a coprire anche la possibilità di assegnare priorità
6999 arbitrarie nell'accesso a disco (vedi sez.~\ref{sec:io_priority}) e nelle
7000 politiche di allocazione delle pagine di memoria ai nodi di un sistema NUMA.
7002 \constend{CAP\_SYS\_NICE}
7003 \constbeg{CAP\_SYS\_RESOURCE}
7005 Infine la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_RESOURCE} attiene alla
7006 possibilità di superare i limiti imposti sulle risorse di sistema, come usare
7007 lo spazio disco riservato all'amministratore sui filesystem che lo supportano,
7008 usare la funzione \func{ioctl} per controllare il \textit{journaling} sul
7009 filesystem \acr{ext3}, non subire le quote disco, aumentare i limiti sulle
7010 risorse di un processo (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) e quelle sul
7011 numero di processi, ed i limiti sulle dimensioni dei messaggi delle code del
7012 SysV IPC (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv_mq}).
7014 \constend{CAP\_SYS\_RESOURCE}
7016 Per la gestione delle \textit{capabilities} il kernel mette a disposizione due
7017 funzioni che permettono rispettivamente di leggere ed impostare i valori dei
7018 tre insiemi illustrati in precedenza. Queste due funzioni di sistema sono
7019 \funcd{capget} e \funcd{capset} e costituiscono l'interfaccia di gestione
7020 basso livello; i loro rispettivi prototipi sono:
7023 \fhead{sys/capability.h}
7024 \fdecl{int capget(cap\_user\_header\_t hdrp, cap\_user\_data\_t datap)}
7025 \fdesc{Legge le \textit{capabilities}.}
7026 \fdecl{int capset(cap\_user\_header\_t hdrp, const cap\_user\_data\_t datap)}
7027 \fdesc{Imposta le \textit{capabilities}.}
7030 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7031 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
7033 \item[\errcode{EFAULT}] si è indicato un puntatore sbagliato o nullo
7034 per \param{hdrp} o \param{datap} (quest'ultimo può essere nullo solo se si
7035 usa \func{capget} per ottenere la versione delle \textit{capabilities}
7037 \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore non valido per uno dei
7038 campi di \param{hdrp}, in particolare una versione non valida della
7039 versione delle \textit{capabilities}.
7040 \item[\errcode{EPERM}] si è tentato di aggiungere una capacità nell'insieme
7041 delle \textit{capabilities} permesse, o di impostare una capacità non
7042 presente nell'insieme di quelle permesse negli insieme delle effettive o
7043 ereditate, o si è cercato di impostare una \textit{capability} di un altro
7044 processo senza avare \const{CAP\_SETPCAP}.
7045 \item[\errcode{ESRCH}] si è fatto riferimento ad un processo inesistente.
7050 Queste due funzioni prendono come argomenti due tipi di dati dedicati,
7051 definiti come puntatori a due strutture specifiche di Linux, illustrate in
7052 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}. Per un certo periodo di tempo era anche
7053 indicato che per poterle utilizzare fosse necessario che la macro
7054 \macro{\_POSIX\_SOURCE} risultasse non definita (ed era richiesto di inserire
7055 una istruzione \texttt{\#undef \_POSIX\_SOURCE} prima di includere
7056 \headfiled{sys/capability.h}) requisito che non risulta più
7057 presente.\footnote{e non è chiaro neanche quanto sia mai stato davvero
7060 \begin{figure}[!htb]
7063 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
7064 \includestruct{listati/cap_user_header_t.h}
7067 \caption{Definizione delle strutture a cui fanno riferimento i puntatori
7068 \structd{cap\_user\_header\_t} e \structd{cap\_user\_data\_t} usati per
7069 l'interfaccia di gestione di basso livello delle \textit{capabilities}.}
7070 \label{fig:cap_kernel_struct}
7073 Si tenga presente che le strutture di fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}, come i
7074 prototipi delle due funzioni \func{capget} e \func{capset}, sono soggette ad
7075 essere modificate con il cambiamento del kernel (in particolare i tipi di dati
7076 delle strutture) ed anche se finora l'interfaccia è risultata stabile, non c'è
7077 nessuna assicurazione che questa venga mantenuta,\footnote{viene però
7078 garantito che le vecchie funzioni continuino a funzionare.} Pertanto se si
7079 vogliono scrivere programmi portabili che possano essere eseguiti senza
7080 modifiche o adeguamenti su qualunque versione del kernel è opportuno
7081 utilizzare le interfacce di alto livello che vedremo più avanti.
7083 La struttura a cui deve puntare l'argomento \param{hdrp} serve ad indicare,
7084 tramite il campo \var{pid}, il \ids{PID} del processo del quale si vogliono
7085 leggere o modificare le \textit{capabilities}. Con \func{capset} questo, se si
7086 usano le \textit{file capabilities}, può essere solo 0 o il \ids{PID} del
7087 processo chiamante, che sono equivalenti. Non tratteremo, essendo comunque di
7088 uso irrilevante, il caso in cui, in mancanza di tale supporto, la funzione può
7089 essere usata per modificare le \textit{capabilities} di altri processi, per il
7090 quale si rimanda, se interessati, alla lettura della pagina di manuale.
7092 Il campo \var{version} deve essere impostato al valore della versione delle
7093 stesse usata dal kernel (quello indicato da una delle costanti
7094 \texttt{\_LINUX\_CAPABILITY\_VERSION\_n} di fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct})
7095 altrimenti le funzioni ritorneranno con un errore di \errcode{EINVAL},
7096 restituendo nel campo stesso il valore corretto della versione in uso. La
7097 versione due è comunque deprecata e non deve essere usata, ed il kernel
7098 stamperà un avviso se lo si fa.
7100 I valori delle \textit{capabilities} devono essere passati come maschere
7101 binarie;\footnote{e si tenga presente che i valori di
7102 tab.~\ref{tab:proc_capabilities} non possono essere combinati direttamente,
7103 indicando il numero progressivo del bit associato alla relativa capacità.}
7104 con l'introduzione delle \textit{capabilities} a 64 bit inoltre il
7105 puntatore \param{datap} non può essere più considerato come relativo ad una
7106 singola struttura, ma ad un vettore di due strutture.\footnote{è questo cambio
7107 di significato che ha portato a deprecare la versione 2, che con
7108 \func{capget} poteva portare ad un buffer overflow per vecchie applicazioni
7109 che continuavano a considerare \param{datap} come puntatore ad una singola
7112 Dato che le precedenti funzioni, oltre ad essere specifiche di Linux, non
7113 garantiscono la stabilità nell'interfaccia, è sempre opportuno effettuare la
7114 gestione delle \textit{capabilities} utilizzando le funzioni di libreria a
7115 questo dedicate. Queste funzioni, che seguono quanto previsto nelle bozze
7116 dello standard POSIX.1e, non fanno parte della \acr{glibc} e sono fornite in
7117 una libreria a parte,\footnote{la libreria è \texttt{libcap2}, nel caso di
7118 Debian può essere installata con il pacchetto omonimo.} pertanto se un
7119 programma le utilizza si dovrà indicare esplicitamente al compilatore l'uso
7120 della suddetta libreria attraverso l'opzione \texttt{-lcap}.
7122 \itindbeg{capability~state}
7124 Le funzioni dell'interfaccia alle \textit{capabilities} definite nelle bozze
7125 dello standard POSIX.1e prevedono l'uso di un tipo di dato opaco,
7126 \typed{cap\_t}, come puntatore ai dati mantenuti nel cosiddetto
7127 \textit{capability state},\footnote{si tratta in sostanza di un puntatore ad
7128 una struttura interna utilizzata dalle librerie, i cui campi non devono mai
7129 essere acceduti direttamente.} in sono memorizzati tutti i dati delle
7130 \textit{capabilities}.
7132 In questo modo è possibile mascherare i dettagli della gestione di basso
7133 livello, che potranno essere modificati senza dover cambiare le funzioni
7134 dell'interfaccia, che fanno riferimento soltanto ad oggetti di questo tipo.
7135 L'interfaccia pertanto non soltanto fornisce le funzioni per modificare e
7136 leggere le \textit{capabilities}, ma anche quelle per gestire i dati
7137 attraverso i \textit{capability state}, che presentano notevoli affinità,
7138 essendo parte di bozze dello stesso standard, con quelle già viste per le ACL.
7140 La prima funzione dell'interfaccia è quella che permette di inizializzare un
7141 \textit{capability state}, allocando al contempo la memoria necessaria per i
7142 relativi dati. La funzione è \funcd{cap\_init} ed il suo prototipo è:
7145 \fhead{sys/capability.h}
7146 \fdecl{cap\_t cap\_init(void)}
7147 \fdesc{Crea ed inizializza un \textit{capability state}.}
7150 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7151 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere solo il
7152 valore \errval{ENOMEM}. }
7155 La funzione restituisce il puntatore \type{cap\_t} ad uno stato inizializzato
7156 con tutte le \textit{capabilities} azzerate. In caso di errore (cioè quando
7157 non c'è memoria sufficiente ad allocare i dati) viene restituito \val{NULL}
7158 ed \var{errno} viene impostata a \errval{ENOMEM}.
7160 La memoria necessaria a mantenere i dati viene automaticamente allocata da
7161 \func{cap\_init}, ma dovrà essere disallocata esplicitamente quando non è più
7162 necessaria utilizzando, per questo l'interfaccia fornisce una apposita
7163 funzione, \funcd{cap\_free}, il cui prototipo è:
7166 \fhead{sys/capability.h}
7167 \fdecl{int cap\_free(void *obj\_d)}
7168 \fdesc{Disalloca la memoria allocata per i dati delle \textit{capabilities}..}
7171 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7172 caso \var{errno} potrà assumere solo il valore \errval{EINVAL}.
7177 La funzione permette di liberare la memoria allocata dalle altre funzioni
7178 della libreria sia per un \textit{capability state}, nel qual caso l'argomento
7179 sarà un dato di tipo \type{cap\_t}, che per una descrizione testuale dello
7180 stesso,\footnote{cioè quanto ottenuto tramite la funzione
7181 \func{cap\_to\_text}.} nel qual caso l'argomento sarà un dato di tipo
7182 \texttt{char *}. Per questo motivo l'argomento \param{obj\_d} è dichiarato
7183 come \texttt{void *}, per evitare la necessità di eseguire un \textit{cast},
7184 ma dovrà comunque corrispondere ad un puntatore ottenuto tramite le altre
7185 funzioni della libreria, altrimenti la funzione fallirà con un errore di
7188 Infine si può creare una copia di un \textit{capability state} ottenuto in
7189 precedenza tramite la funzione \funcd{cap\_dup}, il cui prototipo è:
7192 \fhead{sys/capability.h}
7193 \fdecl{cap\_t cap\_dup(cap\_t cap\_p)}
7194 \fdesc{Duplica un \textit{capability state} restituendone una copia.}
7197 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7198 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7199 \errval{ENOMEM} o \errval{EINVAL} nel loro significato generico.}
7203 La funzione crea una copia del \textit{capability state} posto all'indirizzo
7204 \param{cap\_p} che si è passato come argomento, restituendo il puntatore alla
7205 copia, che conterrà gli stessi valori delle \textit{capabilities} presenti
7206 nell'originale. La memoria necessaria viene allocata automaticamente dalla
7207 funzione. Una volta effettuata la copia i due \textit{capability state}
7208 potranno essere modificati in maniera completamente indipendente, ed alla fine
7209 delle operazioni si dovrà disallocare anche la copia, oltre all'originale.
7211 Una seconda classe di funzioni di servizio previste dall'interfaccia sono
7212 quelle per la gestione dei dati contenuti all'interno di un \textit{capability
7213 state}; la prima di queste è \funcd{cap\_clear}, il cui prototipo è:
7216 \fhead{sys/capability.h}
7217 \fdecl{int cap\_clear(cap\_t cap\_p)}
7218 \fdesc{Inizializza un \textit{capability state} cancellando tutte le
7219 \textit{capabilities}.}
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 si limita ad azzerare tutte le \textit{capabilities} presenti nel
7228 \textit{capability state} all'indirizzo \param{cap\_p} passato come argomento,
7229 restituendo uno stato \textsl{vuoto}, analogo a quello che si ottiene nella
7230 creazione con \func{cap\_init}.
7232 Una variante di \func{cap\_clear} è \funcd{cap\_clear\_flag} che cancella da
7233 un \textit{capability state} tutte le \textit{capabilities} di un certo
7234 insieme fra quelli elencati a pag.~\pageref{sec:capabilities_set}, il suo
7238 \fhead{sys/capability.h}
7239 \fdecl{int cap\_clear\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag)}
7240 \fdesc{Cancella delle \textit{capabilities} da un \textit{capability state}.}
7243 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7244 caso \var{errno} potrà assumere solo il valore \errval{EINVAL}.
7248 La funzione richiede che si indichi quale degli insiemi si intente cancellare
7249 da \param{cap\_p} con l'argomento \param{flag}. Questo deve essere specificato
7250 con una variabile di tipo \type{cap\_flag\_t} che può assumere
7251 esclusivamente\footnote{si tratta in effetti di un tipo enumerato, come si può
7252 verificare dalla sua definizione che si trova in
7253 \headfile{sys/capability.h}.} uno dei valori illustrati in
7254 tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
7259 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
7261 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
7264 \constd{CAP\_EFFECTIVE} & Capacità dell'insieme \textsl{effettivo}.\\
7265 \constd{CAP\_PERMITTED} & Capacità dell'insieme \textsl{permesso}.\\
7266 \constd{CAP\_INHERITABLE}& Capacità dell'insieme \textsl{ereditabile}.\\
7269 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \typed{cap\_flag\_t} che
7270 identifica gli insiemi delle \textit{capabilities}.}
7271 \label{tab:cap_set_identifier}
7274 Si possono inoltre confrontare in maniera diretta due diversi
7275 \textit{capability state} con la funzione \funcd{cap\_compare}; il suo
7279 \fhead{sys/capability.h}
7280 \fdecl{int cap\_compare(cap\_t cap\_a, cap\_t cap\_b)}
7281 \fdesc{Confronta due \textit{capability state}.}
7284 {La funzione ritorna $0$ se i \textit{capability state} sono identici
7285 ed un valore positivo se differiscono, non sono previsti errori.}
7289 La funzione esegue un confronto fra i due \textit{capability state} passati
7290 come argomenti e ritorna in un valore intero il risultato, questo è nullo se
7291 sono identici o positivo se vi sono delle differenze. Il valore di ritorno
7292 della funzione consente inoltre di per ottenere ulteriori informazioni su
7293 quali sono gli insiemi di \textit{capabilities} che risultano differenti. Per
7294 questo si può infatti usare la apposita macro \macro{CAP\_DIFFERS}:
7299 \fhead{sys/capability.h}
7300 \fdecl{int \macrod{CAP\_DIFFERS}(value, flag)}
7301 \fdesc{Controlla lo stato di eventuali differenze delle \textit{capabilities}
7302 nell'insieme \texttt{flag}.}
7307 La macro richiede che si passi nell'argomento \texttt{value} il risultato
7308 della funzione \func{cap\_compare} e in \texttt{flag} l'indicazione (coi
7309 valori di tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}) dell'insieme che si intende
7310 controllare; restituirà un valore diverso da zero se le differenze rilevate da
7311 \func{cap\_compare} sono presenti nell'insieme indicato.
7313 Per la gestione dei singoli valori delle \textit{capabilities} presenti in un
7314 \textit{capability state} l'interfaccia prevede due funzioni specifiche,
7315 \funcd{cap\_get\_flag} e \funcd{cap\_set\_flag}, che permettono
7316 rispettivamente di leggere o impostare il valore di una capacità all'interno
7317 in uno dei tre insiemi già citati; i rispettivi prototipi sono:
7320 \fhead{sys/capability.h}
7321 \fdecl{int cap\_get\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_value\_t cap, cap\_flag\_t
7323 \phantom{int cap\_get\_flag(}cap\_flag\_value\_t *value\_p)}
7324 \fdesc{Legge il valore di una \textit{capability}.}
7325 \fdecl{int cap\_set\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag, int ncap,
7326 cap\_value\_t *caps, \\
7327 \phantom{int cap\_set\_flag(}cap\_flag\_value\_t value)}
7328 \fdesc{Imposta il valore di una \textit{capability}.}
7331 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7332 caso \var{errno} potrà assumere solo il valore \errval{EINVAL}.
7336 In entrambe le funzioni l'argomento \param{cap\_p} indica il puntatore al
7337 \textit{capability state} su cui operare, mentre l'argomento \param{flag}
7338 indica su quale dei tre insiemi si intende operare, sempre con i valori di
7339 tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}. La capacità che si intende controllare o
7340 impostare invece deve essere specificata attraverso una variabile di tipo
7341 \typed{cap\_value\_t}, che può prendere come valore uno qualunque di quelli
7342 riportati in tab.~\ref{tab:proc_capabilities}, in questo caso però non è
7343 possibile combinare diversi valori in una maschera binaria, una variabile di
7344 tipo \type{cap\_value\_t} può indicare una sola capacità.\footnote{in
7345 \headfile{sys/capability.h} il tipo \type{cap\_value\_t} è definito come
7346 \ctyp{int}, ma i valori validi sono soltanto quelli di
7347 tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.}
7349 Infine lo stato di una capacità è descritto ad una variabile di tipo
7350 \type{cap\_flag\_value\_t}, che a sua volta può assumere soltanto
7351 uno\footnote{anche questo è un tipo enumerato.} dei valori di
7352 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
7357 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
7359 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
7362 \constd{CAP\_CLEAR}& La capacità non è impostata.\\
7363 \constd{CAP\_SET} & La capacità è impostata.\\
7366 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \typed{cap\_flag\_value\_t} che
7367 indica lo stato di una capacità.}
7368 \label{tab:cap_value_type}
7371 La funzione \func{cap\_get\_flag} legge lo stato della capacità indicata
7372 dall'argomento \param{cap} all'interno dell'insieme indicato dall'argomento
7373 \param{flag} e lo restituisce come \textit{value result argument} nella
7374 variabile puntata dall'argomento \param{value\_p}. Questa deve essere di tipo
7375 \type{cap\_flag\_value\_t} ed assumerà uno dei valori di
7376 tab.~\ref{tab:cap_value_type}. La funzione consente pertanto di leggere solo
7377 lo stato di una capacità alla volta.
7379 La funzione \func{cap\_set\_flag} può invece impostare in una sola chiamata
7380 più \textit{capabilities}, anche se solo all'interno dello stesso insieme ed
7381 allo stesso valore. Per questo motivo essa prende un vettore di valori di tipo
7382 \type{cap\_value\_t} nell'argomento \param{caps}, la cui dimensione viene
7383 specificata dall'argomento \param{ncap}. Il tipo di impostazione da eseguire
7384 (cancellazione o attivazione) per le capacità elencate in \param{caps} viene
7385 indicato dall'argomento \param{value} sempre con i valori di
7386 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
7388 Per semplificare la gestione delle \textit{capabilities} l'interfaccia prevede
7389 che sia possibile utilizzare anche una rappresentazione testuale del contenuto
7390 di un \textit{capability state} e fornisce le opportune funzioni di
7391 gestione;\footnote{entrambe erano previste dalla bozza dello standard
7392 POSIX.1e.} la prima di queste, che consente di ottenere la rappresentazione
7393 testuale, è \funcd{cap\_to\_text}, il cui prototipo è:
7396 \fhead{sys/capability.h}
7397 \fdecl{char *cap\_to\_text(cap\_t caps, ssize\_t *length\_p)}
7398 \fdesc{Genera una visualizzazione testuale delle \textit{capabilities}.}
7401 {La funzione ritorna un puntatore alla stringa con la descrizione delle
7402 \textit{capabilities} in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel
7403 qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM}
7404 nel loro significato generico.}
7407 La funzione ritorna l'indirizzo di una stringa contente la descrizione
7408 testuale del contenuto del \textit{capability state} \param{caps} passato come
7409 argomento, e, qualora l'argomento \param{length\_p} sia diverso da \val{NULL},
7410 restituisce come \textit{value result argument} nella variabile intera da
7411 questo puntata la lunghezza della stringa. La stringa restituita viene
7412 allocata automaticamente dalla funzione e pertanto dovrà essere liberata con
7415 La rappresentazione testuale, che viene usata anche dai programmi di gestione a
7416 riga di comando, prevede che lo stato venga rappresentato con una stringa di
7417 testo composta da una serie di proposizioni separate da spazi, ciascuna delle
7418 quali specifica una operazione da eseguire per creare lo stato finale. Nella
7419 rappresentazione si fa sempre conto di partire da uno stato in cui tutti gli
7420 insiemi sono vuoti e si provvede a impostarne i contenuti.
7422 Ciascuna proposizione è nella forma di un elenco di capacità, espresso con i
7423 nomi di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} separati da virgole, seguito da un
7424 operatore, e dall'indicazione degli insiemi a cui l'operazione si applica. I
7425 nomi delle capacità possono essere scritti sia maiuscoli che minuscoli, viene
7426 inoltre riconosciuto il nome speciale \texttt{all} che è equivalente a
7427 scrivere la lista completa. Gli insiemi sono identificati dalle tre lettere
7428 iniziali: ``\texttt{p}'' per il \textit{permitted}, ``\texttt{i}'' per
7429 l'\textit{inheritable} ed ``\texttt{e}'' per l'\textit{effective} che devono
7430 essere sempre minuscole, e se ne può indicare più di uno.
7432 Gli operatori possibili sono solo tre: ``\texttt{+}'' che aggiunge le capacità
7433 elencate agli insiemi indicati, ``\texttt{-}'' che le toglie e ``\texttt{=}''
7434 che le assegna esattamente. I primi due richiedono che sia sempre indicato sia
7435 un elenco di capacità che gli insiemi a cui esse devono applicarsi, e
7436 rispettivamente attiveranno o disattiveranno le capacità elencate nell'insieme
7437 o negli insiemi specificati, ignorando tutto il resto. I due operatori possono
7438 anche essere combinati nella stessa proposizione, per aggiungere e togliere le
7439 capacità dell'elenco da insiemi diversi.
7441 L'assegnazione si applica invece su tutti gli insiemi allo stesso tempo,
7442 pertanto l'uso di ``\texttt{=}'' è equivalente alla cancellazione preventiva
7443 di tutte le capacità ed alla impostazione di quelle elencate negli insiemi
7444 specificati, questo significa che in genere lo si usa una sola volta
7445 all'inizio della stringa. In tal caso l'elenco delle capacità può non essere
7446 indicato e viene assunto che si stia facendo riferimento a tutte quante senza
7447 doverlo scrivere esplicitamente.
7449 Come esempi avremo allora che un processo non privilegiato di un utente, che
7450 non ha nessuna capacità attiva, avrà una rappresentazione nella forma
7451 ``\texttt{=}'' che corrisponde al fatto che nessuna capacità viene assegnata a
7452 nessun insieme (vale la cancellazione preventiva), mentre un processo con
7453 privilegi di amministratore avrà una rappresentazione nella forma
7454 ``\texttt{=ep}'' in cui tutte le capacità vengono assegnate agli insiemi
7455 \textit{permitted} ed \textit{effective} (e l'\textit{inheritable} è ignorato
7456 in quanto per le regole viste a pag.~\ref{sec:capability-uid-transition} le
7457 capacità verranno comunque attivate attraverso una \func{exec}). Infine, come
7458 esempio meno banale dei precedenti, otterremo per \texttt{init} una
7459 rappresentazione nella forma ``\texttt{=ep cap\_setpcap-e}'' dato che come
7460 accennato tradizionalmente \const{CAP\_SETPCAP} è sempre stata rimossa da
7463 Viceversa per ottenere un \textit{capability state} dalla sua rappresentazione
7464 testuale si può usare la funzione \funcd{cap\_from\_text}, il cui prototipo è:
7467 \fhead{sys/capability.h}
7468 \fdecl{cap\_t cap\_from\_text(const char *string)}
7469 \fdesc{Crea un \textit{capability state} dalla sua rappresentazione testuale.}
7472 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7473 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7474 \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM} nel loro significato generico.}
7478 La funzione restituisce il puntatore ad un \textit{capability state}
7479 inizializzato con i valori indicati nella stringa \param{string} che ne
7480 contiene la rappresentazione testuale. La memoria per il \textit{capability
7481 state} viene allocata automaticamente dalla funzione e dovrà essere liberata
7482 con \func{cap\_free}.
7484 Alle due funzioni citate se ne aggiungono altre due che consentono di
7485 convertire i valori delle costanti di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} nelle
7486 stringhe usate nelle rispettive rappresentazioni e viceversa. Le due funzioni,
7487 \funcd{cap\_to\_name} e \funcd{cap\_from\_name}, sono estensioni specifiche di
7488 Linux ed i rispettivi prototipi sono:
7491 \fhead{sys/capability.h}
7492 \fdecl{char *cap\_to\_name(cap\_value\_t cap)}
7493 \fdesc{Converte il valore numerico di una \textit{capabilities} alla sua
7494 rappresentazione testuale.}
7495 \fdecl{int cap\_from\_name(const char *name, cap\_value\_t *cap\_p)}
7497 \fdesc{Converte la rappresentazione testuale di una \textit{capabilities} al
7498 suo valore numerico.}
7501 {La funzione \func{cap\_to\_name} ritorna un puntatore ad una stringa in caso
7502 di successo e \val{NULL} per un errore, mentre \func{cap\_to\_name} ritorna
7503 $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, per entrambe in caso di errore
7504 \var{errno} assumerà i valori \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM} nel loro
7505 significato generico.
7509 La prima funzione restituisce la stringa (allocata automaticamente e che dovrà
7510 essere liberata con \func{cap\_free}) che corrisponde al valore della
7511 capacità \param{cap}, mentre la seconda restituisce nella variabile puntata
7512 da \param{cap\_p}, come \textit{value result argument}, il valore della
7513 capacità rappresentata dalla stringa \param{name}.
7515 Fin quei abbiamo trattato solo le funzioni di servizio relative alla
7516 manipolazione dei \textit{capability state} come strutture di dati;
7517 l'interfaccia di gestione prevede però anche le funzioni per trattare le
7518 \textit{capabilities} presenti nei processi. La prima di queste funzioni è
7519 \funcd{cap\_get\_proc} che consente la lettura delle \textit{capabilities} del
7520 processo corrente, il suo prototipo è:
7523 \fhead{sys/capability.h}
7524 \fdecl{cap\_t cap\_get\_proc(void)}
7525 \fdesc{Legge le \textit{capabilities} del processo corrente.}
7528 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7529 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7530 \errval{EINVAL}, \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM} nel loro significato
7534 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} associate al processo
7535 da cui viene invocata, restituendo il risultato tramite il puntatore ad un
7536 \textit{capability state} contenente tutti i dati che provvede ad allocare
7537 autonomamente e che di nuovo occorrerà liberare con \func{cap\_free} quando
7538 non sarà più utilizzato.
7540 Se invece si vogliono leggere le \textit{capabilities} di un processo
7541 specifico occorre usare la funzione \funcd{cap\_get\_pid}, il cui
7542 prototipo\footnote{su alcune pagine di manuale la funzione è descritta con un
7543 prototipo sbagliato, che prevede un valore di ritorno di tipo \type{cap\_t},
7544 ma il valore di ritorno è intero, come si può verificare anche dalla
7545 dichiarazione della stessa in \headfile{sys/capability.h}.} è:
7548 \fhead{sys/capability.h}
7549 \fdecl{cap\_t cap\_get\_pid(pid\_t pid)}
7550 \fdesc{Legge le \textit{capabilities} di un processo.}
7553 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7554 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7555 \errval{ESRCH} o \errval{ENOMEM} nel loro significato generico. }
7558 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} del processo indicato
7559 con l'argomento \param{pid}, e restituisce il risultato tramite il puntatore
7560 ad un \textit{capability state} contenente tutti i dati che provvede ad
7561 allocare autonomamente e che al solito deve essere disallocato con
7562 \func{cap\_free}. Qualora il processo indicato non esista si avrà un errore di
7563 \errval{ESRCH}. Gli stessi valori possono essere letti direttamente nel
7564 filesystem \textit{proc}, nei file \texttt{/proc/<pid>/status}; ad esempio per
7565 \texttt{init} si otterrà qualcosa del tipo:
7567 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{cat /proc/1/status}
7569 CapInh: 0000000000000000
7570 CapPrm: 00000000fffffeff
7571 CapEff: 00000000fffffeff
7576 \itindend{capability~state}
7578 Infine per impostare le \textit{capabilities} del processo corrente (nella
7579 bozza dello standard POSIX.1e non esiste una funzione che permetta di cambiare
7580 le \textit{capabilities} di un altro processo) si deve usare la funzione
7581 \funcd{cap\_set\_proc}, il cui prototipo è:
7584 \fhead{sys/capability.h}
7585 \fdecl{int cap\_set\_proc(cap\_t cap\_p)}
7586 \fdesc{Imposta le \textit{capabilities} del processo corrente.}
7589 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7590 caso \var{errno} assumerà i valori:
7592 \item[\errcode{EPERM}] si è cercato di attivare una capacità non permessa.
7593 \end{errlist} ed inoltre \errval{EINVAL} nel suo significato generico.}
7596 La funzione modifica le \textit{capabilities} del processo corrente secondo
7597 quanto specificato con l'argomento \param{cap\_p}, posto che questo sia
7598 possibile nei termini spiegati in precedenza (non sarà ad esempio possibile
7599 impostare capacità non presenti nell'insieme di quelle permesse).
7601 In caso di successo i nuovi valori saranno effettivi al ritorno della
7602 funzione, in caso di fallimento invece lo stato delle capacità resterà
7603 invariato. Si tenga presente che \textsl{tutte} le capacità specificate
7604 tramite \param{cap\_p} devono essere permesse; se anche una sola non lo è la
7605 funzione fallirà, e per quanto appena detto, lo stato delle
7606 \textit{capabilities} non verrà modificato (neanche per le parti eventualmente
7609 Oltre a queste funzioni su Linux sono presenti due ulteriori funzioni,
7610 \funcm{capgetp} e \funcm{capsetp}, che svolgono un compito analogo. Queste
7611 funzioni risalgono alla implementazione iniziale delle \textit{capabilities}
7612 ed in particolare \funcm{capsetp} consentirebbe anche, come possibile in quel
7613 caso, di cambiare le capacità di un altro processo. Le due funzioni oggi sono
7614 deprecate e pertanto eviteremo di trattarle, per chi fosse interessato si
7615 rimanda alla lettura della loro pagina di manuale.
7617 Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
7618 si è distribuito il programma \texttt{getcap.c}, che consente di leggere le
7619 \textit{capabilities} del processo corrente\footnote{vale a dire di sé stesso,
7620 quando lo si lancia, il che può sembrare inutile, ma serve a mostrarci quali
7621 sono le \textit{capabilities} standard che ottiene un processo lanciato
7622 dalla riga di comando.} o tramite l'opzione \texttt{-p}, quelle di un
7623 processo qualunque il cui \ids{PID} viene passato come parametro dell'opzione.
7625 \begin{figure}[!htbp]
7626 \footnotesize \centering
7627 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
7628 \includecodesample{listati/getcap.c}
7631 \caption{Corpo principale del programma \texttt{getcap.c}.}
7632 \label{fig:proc_getcap}
7635 La sezione principale del programma è riportata in fig.~\ref{fig:proc_getcap},
7636 e si basa su una condizione sulla variabile \var{pid} che se si è usato
7637 l'opzione \texttt{-p} è impostata (nella sezione di gestione delle opzioni,
7638 che si è tralasciata) al valore del \ids{PID} del processo di cui si vuole
7639 leggere le \textit{capabilities} e nulla altrimenti. Nel primo caso
7640 (\texttt{\small 1-6}) si utilizza (\texttt{\small 2}) \func{cap\_get\_proc}
7641 per ottenere lo stato delle capacità del processo, nel secondo (\texttt{\small
7642 7-13}) si usa invece \func{cap\_get\_pid} (\texttt{\small 8}) per leggere
7643 il valore delle capacità del processo indicato.
7645 Il passo successivo è utilizzare (\texttt{\small 15}) \func{cap\_to\_text} per
7646 tradurre in una stringa lo stato, e poi (\texttt{\small 16}) stamparlo; infine
7647 (\texttt{\small 18-19}) si libera la memoria allocata dalle precedenti
7648 funzioni con \func{cap\_free} per poi ritornare dal ciclo principale della
7651 \itindend{capabilities}
7653 % TODO vedi http://lwn.net/Articles/198557/ e
7654 % http://www.madore.org/~david/linux/newcaps/
7658 \subsection{La gestione dei {chroot}}
7659 \label{sec:file_chroot}
7661 % TODO: valutare se introdurre una nuova sezione sulle funzionalità di
7662 % sicurezza avanzate, con dentro chroot SELinux e AppArmor, Tomoyo, Smack,
7665 % TODO: spostare chroot e le funzioni affini relative ai container da qualche
7666 % parte diversa se è il caso.
7668 % TODO Inheriting capabilities vedi http://lwn.net/Articles/632520/ eambient
7669 % capabilities introdotte con il kernel 4.3, vedi
7670 % http://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=58319057b7847667f0c9585b9de0e8932b0fdb08
7672 Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, la funzione
7673 \func{chroot} viene usata spesso per restringere le capacità di accesso di un
7674 programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
7677 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una
7678 directory di lavoro, ha anche una directory \textsl{radice}\footnote{entrambe
7679 sono contenute in due campi (rispettivamente \var{pwd} e \var{root}) di
7680 \kstruct{fs\_struct}; vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} che, pur
7681 essendo di norma corrispondente alla radice dell'albero dei file dell'intero
7682 sistema, ha per il processo il significato specifico di directory rispetto
7683 alla quale vengono risolti i \textit{pathname} assoluti.\footnote{cioè quando
7684 un processo chiede la risoluzione di un \textit{pathname}, il kernel usa
7685 sempre questa directory come punto di partenza.} Il fatto che questo valore
7686 sia specificato per ogni processo apre allora la possibilità di modificare le
7687 modalità di risoluzione dei \textit{pathname} assoluti da parte di un processo
7688 cambiando questa directory, così come si fa coi \textit{pathname} relativi
7689 cambiando la directory di lavoro.
7691 Normalmente la directory radice di un processo coincide con la radice generica
7692 dell'albero dei file, che è la directory che viene montata direttamente dal
7693 kernel all'avvio secondo quanto illustrato in sez.~\ref{sec:file_pathname}.
7694 Questo avviene perché, come visto in sez.~\ref{cha:process_handling} la
7695 directory radice di un processo viene ereditata dal padre attraverso una
7696 \func{fork} e mantenuta attraverso una \func{exec}, e siccome tutti i processi
7697 derivano da \cmd{init}, che ha come radice quella montata dal kernel, questa
7700 In certe situazioni però è utile poter impedire che un processo possa accedere
7701 a tutto l'albero dei file iniziale; per far questo si può cambiare la sua
7702 directory radice con la funzione di sistema \funcd{chroot}, il cui prototipo
7707 \fdecl{int chroot(const char *path)}
7708 \fdesc{Cambia la directory radice del processo.}
7711 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7712 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
7714 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i privilegi di amministratore.
7716 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
7717 \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP};
7718 \errval{EROFS} e \errval{EIO} nel loro significato generico.}
7721 La funzione imposta la directory radice del processo a quella specificata da
7722 \param{path} (che ovviamente deve esistere) ed ogni \textit{pathname} assoluto
7723 usato dalle funzioni chiamate nel processo sarà risolto a partire da essa,
7724 rendendo impossibile accedere alla parte di albero sovrastante. Si ha così
7725 quella che viene chiamata una \textit{chroot jail}, in quanto il processo non
7726 può più accedere a file al di fuori della sezione di albero in cui è stato
7727 \textsl{imprigionato}.
7729 Solo un processo con i privilegi di amministratore può usare questa
7730 funzione,\footnote{più precisamente se possiede la capacità
7731 \const{CAP\_SYS\_CHROOT}.} e la nuova radice, per quanto detto in
7732 sez.~\ref{sec:proc_fork}, sarà ereditata da tutti i suoi processi figli. Si
7733 tenga presente però che la funzione non cambia la directory di lavoro del
7734 processo, che potrebbe restare fuori dalla \textit{chroot jail}.
7736 Questo è il motivo per cui la funzione è efficace nel restringere un processo
7737 ad un ramo di albero solo se dopo averla eseguita si cedono i privilegi di
7738 amministratore. Infatti se per un qualunque motivo il processo resta con la
7739 sua directory di lavoro al di fuori dalla \textit{chroot jail}, potrà accedere
7740 a tutto il resto del filesystem usando dei \textit{pathname} relativi, dato
7741 che in tal caso è possibile, grazie all'uso di ``\texttt{..}'', risalire
7742 all'indietro fino alla radice effettiva dell'albero dei file.
7744 Potrebbe sembrare che per risolvere il problema sia sufficiente ricordarsi di
7745 eseguire preventivamente anche una \func{chdir} sulla directory su cui si
7746 andrà ad eseguire \func{chroot}, così da assicurarsi che le directory di
7747 lavoro sia all'interno della \textit{chroot jail}. Ma se ad un processo
7748 restano i privilegi di amministratore esso potrà comunque portare la sua
7749 directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail} in cui si trova. Basterà
7750 infatti eseguire di nuovo \func{chroot} su una qualunque directory contenuta
7751 nell'attuale directory di lavoro perché quest'ultima risulti al di fuori della
7752 nuova \textit{chroot jail}. Per questo motivo l'uso di questa funzione non ha
7753 molto senso quando un processo di cui si vuole limitare l'accesso necessita
7754 comunque dei privilegi di amministratore per le sue normali operazioni.
7756 Nonostante queste limitazioni la funzione risulta utile qualora la si possa
7757 applicare correttamente cedendo completamente i privilegi di amministratore
7758 una volta eseguita. Ed esempio caso tipico di uso di \func{chroot} è quello
7759 di un server FTP anonimo in si vuole che il server veda solo i file che deve
7760 trasferire. In tal caso si esegue una \func{chroot} sulla directory che
7761 contiene i file, che il server dovrà in grado di leggere come utente
7762 ordinario, e poi si cedono tutti i privilegi di amministratore. Si tenga
7763 presente però che in casi come questo occorrerà fornire all'interno della
7764 \textit{chroot jail} un accesso anche a tutti i file (in genere programmi e
7765 librerie) di cui il server potrebbe avere bisogno.
7768 % LocalWords: sez like filesystem unlink MacOS Windows VMS inode kernel unistd
7769 % LocalWords: int const char oldpath newpath errno EXDEV EPERM st Smack SysV
7770 % LocalWords: EEXIST EMLINK EACCES ENAMETOOLONG ENOTDIR EFAULT ENOMEM EROFS ls
7771 % LocalWords: ELOOP ENOSPC EIO pathname nlink stat vfat fsck EISDIR ENOENT cap
7772 % LocalWords: POSIX socket fifo sticky root system call count crash init linux
7773 % LocalWords: descriptor remove rename rmdir stdio glibc libc NFS DT obj dup
7774 % LocalWords: ENOTEMPTY EBUSY mount point EINVAL soft symbolic tab symlink fig
7775 % LocalWords: dangling access chdir chmod chown creat exec lchown lstat mkdir
7776 % LocalWords: mkfifo mknod opendir pathconf readlink truncate path buff size
7777 % LocalWords: grub bootloader grep MAXSYMLINKS cat VFS sys dirname fcntl tv Py
7778 % LocalWords: dev umask IFREG IFBLK IFCHR IFIFO SVr sgid BSD SVID NULL from to
7779 % LocalWords: stream dirent EMFILE ENFILE dirfd SOURCE fchdir readdir struct
7780 % LocalWords: EBADF namlen HAVE thread entry result value argument fileno ext
7781 % LocalWords: name TYPE OFF RECLEN UNKNOWN REG SOCK CHR BLK type IFTODT DTTOIF
7782 % LocalWords: DTYPE off reclen seekdir telldir void rewinddir closedir select
7783 % LocalWords: namelist compar malloc qsort alphasort versionsort strcoll myls
7784 % LocalWords: strcmp direntry while current working home shell pwd get stddef
7785 % LocalWords: getcwd ERANGE getwd change fd race condition tmpnam getfacl mark
7786 % LocalWords: string tmpdir TMP tempnam pfx TMPNAME suid tmp EXCL tmpfile pid
7787 % LocalWords: EINTR mktemp mkstemp stlib template filename XXXXXX OpenBSD buf
7788 % LocalWords: mkdtemp fstat filedes nell'header padding ISREG ISDIR ISCHR IFMT
7789 % LocalWords: ISBLK ISFIFO ISLNK ISSOCK IFSOCK IFLNK IFDIR ISUID UID ISGID GID
7790 % LocalWords: ISVTX IRUSR IWUSR IXUSR IRGRP IWGRP IXGRP IROTH IWOTH IXOTH OLD
7791 % LocalWords: blocks blksize holes lseek TRUNC ftruncate ETXTBSY length QCMD
7792 % LocalWords: hole atime read utime mtime write ctime modification leafnode cp
7793 % LocalWords: make fchmod fchown utimbuf times actime modtime Mac owner uid fs
7794 % LocalWords: gid Control List patch mandatory control execute group other all
7795 % LocalWords: effective passwd IGID locking swap saved text IRWXU IRWXG subcmd
7796 % LocalWords: IRWXO capability FSETID mask capabilities chroot jail QUOTAOFF
7797 % LocalWords: FTP filter Attributes Solaris FreeBSD libacl hash at dqblk SYNC
7798 % LocalWords: XFS SELinux namespace attribute security trusted Draft Modules
7799 % LocalWords: attributes mime ADMIN FOWNER libattr lattr getxattr lgetxattr of
7800 % LocalWords: fgetxattr attr ssize ENOATTR ENOTSUP NUL setxattr lsetxattr list
7801 % LocalWords: fsetxattr flags XATTR REPLACE listxattr llistxattr flistxattr by
7802 % LocalWords: removexattr lremovexattr fremovexattr attributename acl GETINFO
7803 % LocalWords: OBJ setfacl len any prefix separator options NUMERIC IDS SMART
7804 % LocalWords: INDENT major number IDE Documentation makedev proc copy LNK long
7805 % LocalWords: euidaccess eaccess delete def tag qualifier permset calendar NOW
7806 % LocalWords: mutt noatime relatime strictatime atim nsec mtim ctim atimensec
7807 % LocalWords: mtimensec utimes timeval futimes lutimes ENOSYS futimens OMIT PR
7808 % LocalWords: utimensat timespec sec futimesat LIDS DAC OVERRIDE SEARCH chattr
7809 % LocalWords: Discrectionary KILL SETGID domain SETUID setuid setreuid SETPCAP
7810 % LocalWords: setresuid setfsuid IMMUTABLE immutable append only BIND SERVICE
7811 % LocalWords: BROADCAST broadcast multicast multicasting RAW PACKET IPC LOCK
7812 % LocalWords: memory mlock mlockall shmctl mmap MODULE RAWIO ioperm iopl PACCT
7813 % LocalWords: ptrace accounting NICE RESOURCE TTY CONFIG hangup vhangup dell'
7814 % LocalWords: LEASE lease SETFCAP AUDIT permitted inherited inheritable AND nn
7815 % LocalWords: bounding execve fork capget capset header hdrp datap ESRCH undef
7816 % LocalWords: version libcap lcap clear ncap caps pag capgetp CapInh CapPrm RT
7817 % LocalWords: fffffeff CapEff getcap scheduling lookup dqinfo SETINFO GETFMT
7818 % LocalWords: NEWNS unshare nice NUMA ioctl journaling close XOPEN fdopendir
7819 % LocalWords: btrfs mkostemp extN ReiserFS JFS Posix usrquota grpquota EDQUOT
7820 % LocalWords: aquota quotacheck limit grace period quotactl cmd caddr addr dqb
7821 % LocalWords: QUOTAON ENODEV ENOPKG ENOTBLK GETQUOTA SETQUOTA SETUSE SETQLIM
7822 % LocalWords: forced allowed sendmail SYSLOG WAKE ALARM CLOCK BOOTTIME dqstats
7823 % LocalWords: REALTIME securebits GETSTATS QFMT curspace curinodes btime itime
7824 % LocalWords: QIF BLIMITS bhardlimit bsoftlimit ILIMITS ihardlimit isoftlimit
7825 % LocalWords: INODES LIMITS USAGE valid dqi IIF BGRACE bgrace IGRACE igrace is
7826 % LocalWords: Python Truelite Srl quotamodule Repository who nell' dall' KEEP
7827 % LocalWords: SECURE KEEPCAPS prctl FIXUP NOROOT LOCKED dell'IPC dell'I IOPRIO
7828 % LocalWords: CAPBSET CLASS IDLE dcookie overflow DIFFERS Virtual everything
7829 % LocalWords: dentry register resolution cache dcache operation llseek poll ln
7830 % LocalWords: multiplexing fsync fasync seek block superblock gapil tex img du
7831 % LocalWords: second linked journaled source filesystemtype unsigned device
7832 % LocalWords: mountflags NODEV ENXIO dummy devfs magic MGC RDONLY NOSUID MOVE
7833 % LocalWords: NOEXEC SYNCHRONOUS REMOUNT MANDLOCK NODIRATIME umount MNT statfs
7834 % LocalWords: fstatfs fstab mntent ino bound orig new setpcap metadati sysfs
7835 % LocalWords: bind DIRSYNC lsattr Hierarchy FHS SHARED UNBINDABLE shared REC
7836 % LocalWords: subtree SILENT log unbindable BUSY EAGAIN EXPIRE DETACH NOFOLLOW
7837 % LocalWords: lazy encfs sshfs setfsent getfsent getfsfile getfsspec endfsent
7838 % LocalWords: setmntent getmntent addmntent endmntent hasmntopt such offsetof
7839 % LocalWords: member scan attack EOVERFLOW BITS blkcnt rdev FDCWD functions
7840 % LocalWords: faccessat grpid lacl AppArmor capsetp mygetfacl
7842 %%% Local Variables:
7844 %%% TeX-master: "gapil"