filedir.tex

   1 \chapter{Files e directories}
   2 \label{cha:files_and_dirs}
   3
   4 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
   5 files e directories, ed in particolare esamineremo come è strutturato il
   6 sistema base di protezioni e controllo di accesso ai files, e tutta
   7 l'interfaccia che permette la manipolazione dei vari attributi di files e
   8 directories. Tutto quello che riguarda invece la manipolazione del contenuto
   9 dei file è lasciato ai capitoli successivi.
  10
  11
  12 \section{La gestione di file e directory}
  13
  14 Le prime funzioni che considereremo sono quelle relative alla gestione di file
  15 e directory, secondo le caratteristiche standard che essi presentano in un
  16 filesystem unix, la cui struttura abbiamo esaminato in precedenza (vedi
  17 \secref{sec:fileintr_filesystem}).
  18
  19 \subsection{Le funzioni \texttt{link} e \texttt{unlink}}
  20 \label{sec:fileintr_link}
  21
  22 Una delle caratteristiche usate quando si opera con i file è quella di poter
  23 creare dei nomi fittizi (alias o collegamenti) per potersi riferire allo
  24 stesso file accedendovi da directory diverse. Questo è possibile anche in
  25 ambiente unix, dove tali collegamenti sono usualmente chiamati \textit{link},
  26 ma data la struttura del sistema ci sono due metodi sostanzialmente diversi
  27 per fare questa operazione.
  28
  29 Come si è appena detto l'accesso al contenuto di un file su disco avviene
  30 attraverso il suo inode, e il nome che si trova in una directory è solo una
  31 etichetta associata ad un puntatore a detto inode.  Questo significa che la
  32 realizzazione di un link è immediata in quanto uno stesso file può avere tanti
  33 nomi diversi allo stesso tempo, dati da altrettante diverse associazioni allo
  34 stesso inode; si noti poi che nessuno di questi nomi viene ad assumere una
  35 particolare preferenza rispetto agli altri.
  36
  37 Per aggiungere un nome ad un inode si utilizza la funzione \texttt{link}; si
  38 suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento diretto (o
  39 \textit{hard link}).  Il prototipo della funzione e le sue caratteristiche
  40 principali, come risultano dalla man page, sono le seguenti:
  41 \begin{prototype}{unistd.h}
  42 {int link(const char * oldpath, const char * newpath)}
  43   Crea un nuovo collegamento diretto al file indicato da \texttt{oldpath}
  44   dandogli nome \texttt{newpath}.
  45
  46   La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, in caso
  47   di errore. La variabile \texttt{errno} viene settata secondo i seguenti
  48   codici di errore:
  49   \begin{errlist}
  50   \item \texttt{EXDEV} \texttt{oldpath} e \texttt{newpath} non sono sullo
  51     stesso filesystem.
  52   \item \texttt{EPERM} il filesystem che contiene \texttt{oldpath} e
  53     \texttt{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
  54   \item \texttt{EFAULT} una delle stringhe passate come parametri è fuori
  55     dello spazio di indirizzi del processo.
  56   \item \texttt{EACCESS} errore di accesso (mancano i permessi per scrivere o
  57     per attraversare le directories), vedi \secref{sec:filedir_access_control}
  58     per i dettagli.
  59   \item \texttt{ENAMETOOLONG} una dei due pathname è troppo lungo.
  60   \item \texttt{ENOENT} un componente di \texttt{oldpath} o \texttt{newpath}
  61     non esiste o è un link simbolico spezzato.
  62   \item \texttt{ENOTDIR} un componente di \texttt{oldpath} o \texttt{newpath}
  63     non è una directory.
  64   \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
  65     completare l'operazione.
  66   \item \texttt{EROFS} la directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
  67     su un filesystem montato readonly.
  68   \item \texttt{EEXIST} un file (o una directory) con quel nome esiste di
  69     già.
  70   \item \texttt{EMLINK} ci sono troppi link al file \texttt{oldpath} (il
  71     numero massimo è specificato dalla variabile \texttt{LINK\_MAX}, vedi
  72     \secref{sec:xxx_limits}).
  73   \item \texttt{ELOOP} si incontrati troppi link simbolici nella risoluzione
  74     di \texttt{oldpath} o \texttt{newpath}.
  75   \item \texttt{ENOSPC} la directory in cui si vuole creare il link non ha
  76     spazio per ulteriori voci.
  77   \item \texttt{EIO} c'è stato un errore di input/output.
  78   \end{errlist}
  79 \end{prototype}
  80
  81 La creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file,
  82 ma si limita ad aumentare di uno il numero di referenze al file aggiungendo il
  83 nuovo nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può essere così
  84 richiamato in diverse directory.
  85
  86 Per quanto dicevamo in \secref{sec:fileintr_filesystem} la creazione del
  87 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i pathname sono nello stesso
  88 filesystem; inoltre il filesystem deve supportare i collegamenti diretti (non è
  89 il caso ad esempio del filesystem \texttt{vfat} di windows).
  90
  91 La funzione opera sui file ordinari, come sugli altri oggetti del filesystem,
  92 in alcuni filesystem solo l'amministratore è in grado di creare un
  93 collegamento diretto ad un'altra directory, questo lo si fa perché in questo
  94 caso è possibile creare dei circoli nel filesystem (vedi
  95 \secref{sec:fileintr_symlink}) che molti programmi non sono in grado di
  96 gestire e la cui rimozione diventa estremamente complicata (in genere occorre
  97 far girare il programma \texttt{fsck} per riparare il filesystem); data la sua
  98 pericolosità in generale nei filesystem usati in Linux questa caratteristica è
  99 stata disabilitata, e la funzione restituisce l'errore \texttt{EPERM}.
 100
 101 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia) si
 102 effettua con la funzione \texttt{unlink}; il suo prototipo è il seguente:
 103
 104 \begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char * pathname)}
 105   Cancella il nome specificato dal pathname nella relativa directory e
 106   decrementa il numero di riferimenti nel relativo inode. Nel caso di link
 107   simbolico cancella il link simbolico; nel caso di socket, fifo o file di
 108   dispositivo rimuove il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto
 109   uno di questi oggetti possono continuare ad utilizzarlo.
 110
 111   La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
 112   qual caso il file non viene toccato. La variabile \texttt{errno} viene
 113   settata secondo i seguenti codici di errore:
 114   \begin{errlist}
 115   \item \texttt{EACCESS} errore di accesso (mancano i permessi per scrivere o
 116     per attraversare le directories), vedi \secref{sec:filedir_access_control}
 117     per i dettagli.
 118   \item \texttt{EISDIR} \texttt{pathname} si riferisce ad una directory
 119     (valore specifico ritornato da linux che non consente l'uso di
 120     \texttt{unlink} con le directory, e non conforme allo standard POSIX, che
 121     prescrive invece l'uso di \texttt{EPERM} in caso l'operazione non sia
 122     consnetita o il processo non abbia privilegi sufficienti).
 123   \item \texttt{EFAULT} la stringa
 124     passata come parametro è fuori dello spazio di indirizzi del processo.
 125   \item \texttt{ENAMETOOLONG} il pathname troppo lungo.
 126   \item \texttt{ENOENT} uno dei componenti del pathname non esiste o è un link
 127     simbolico spezzato.
 128   \item \texttt{ENOTDIR} uno dei componenti del pathname non è una directory.
 129   \item \texttt{EISDIR} \texttt{pathname} fa riferimento a una directory.
 130   \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
 131     completare l'operazione.
 132   \item \texttt{EROFS} \texttt{pathname} è su un filesystem montato in sola
 133     lettura.
 134   \item \texttt{ELOOP} ci sono troppi link simbolici nella risoluzione del
 135     pathname.
 136   \item \texttt{EIO} errore di input/output.
 137   \end{errlist}
 138 \end{prototype}
 139
 140 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
 141 scrittura su di essa (dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto) e
 142 il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (torneremo in
 143 dettaglio sui permessi e gli attributi fra poco), se inoltre lo
 144 \textit{sticky} bit è settato occorrerà anche essere proprietari del file o
 145 proprietari della directory (o root, per cui nessuna delle restrizioni è
 146 applicata).
 147
 148 Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione
 149 della nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
 150 nell'inode deve essere una operazione atomica (cioè non interrompibile da
 151 altri) processi, per questo entrambe queste funzioni sono realizzate tramite
 152 una singola system call.
 153
 154 Si ricordi infine che il file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
 155 i riferimenti ad esso sono stati cancellati, solo quando il \textit{link
 156   count} mantenuto nell'inode diventa zero lo spazio occupato viene rimosso. A
 157 questo però si aggiunge una altra condizione, e cioè che non ci siano processi
 158 che abbiano detto file aperto. Come accennato questa proprietà viene spesso
 159 usata per essere sicuri di non lasciare file temporanei su disco in caso di
 160 crash dei programmi; la tecnica è quella di aprire il file e chiamare
 161 \texttt{unlink} subito dopo.
 162
 163 \subsection{Le funzioni \texttt{remove} e \texttt{rename}}
 164 \label{sec:fileintr_remove}
 165
 166 Al contrario di quanto avviene con altri unix in Linux non è possibile usare
 167 \texttt{unlink} sulle directory, per cancellare una directory si può usare la
 168 funzione \texttt{rmdir} (vedi \secref{sec:filedir_dir_creat_rem}), oppure la
 169 funzione \texttt{remove}. Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C
 170 per cancellare un file o una directory (e funziona anche per i sistemi che non
 171 supportano i link diretti), che per i file è identica alla \texttt{unlink} e
 172 per le directory è identica alla \texttt{rmdir}:
 173
 174 \begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
 175   Cancella un nome dal filesystem. Usa \texttt{unlink} per i file e
 176   \texttt{rmdir} per le directory.
 177
 178   La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
 179   qual caso il file non viene toccato. Per i codici di errori vedi quanto
 180   riportato nella descrizione di \texttt{unlink} e \texttt{rmdir}.
 181 \end{prototype}
 182
 183 Per cambiare nome ad un file si usa invece la funzione \texttt{rename}, il
 184 vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
 185 \texttt{unlink} e \texttt{link} è che l'operazione è eseguita atomicamente, in
 186 questo modo non c'è la possibilità che un processo che cerchi di accedere al
 187 nuovo nome dopo che il vecchio è stato cambiato lo trovi mancante.
 188
 189 \begin{prototype}{stdio.h}
 190 {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
 191   Rinomina un file, spostandolo fra directory diverse quando richiesto.
 192
 193   La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
 194   qual caso il file non viene toccato. La variabile \texttt{errno} viene
 195   settata secondo i seguenti codici di errore:
 196   \begin{errlist}
 197   \item \texttt{EISDIR} \texttt{newpath} è una directory già esistente mentre
 198     \texttt{oldpath} non è una directory.
 199   \item \texttt{EXDEV} \texttt{oldpath} e \texttt{newpath} non sono sullo
 200     stesso filesystem.
 201   \item \texttt{ENOTEMPTY} \texttt{newpath} è una directory già esistente e
 202     non vuota.
 203   \item \texttt{EBUSY} o \texttt{oldpath} o \texttt{newpath} sono in uso da
 204     parte di qualche processo (come directory di lavoro o come root) o del
 205     sistema (come mount point).
 206   \item \texttt{EINVAL} \texttt{newpath} contiene un prefisso di
 207     \texttt{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory
 208     come sottodirectory di se stessa.
 209   \item \texttt{EMLINK} \texttt{oldpath} ha già il massimo numero di link
 210     consentiti o è una directory e la directory che contiene \texttt{newpath}
 211     ha già il massimo numero di link.
 212   \item \texttt{ENOTDIR} Uno dei componenti dei pathname non è una directory
 213     o\texttt{oldpath} è una directory e \texttt{newpath} esiste e non è una
 214     directory.
 215   \item \texttt{EFAULT} o \texttt{oldpath} o \texttt{newpath} è fuori dello
 216     spazio di indirizzi del processo.
 217   \item \texttt{EACCESS} Non c'è il permesso di scrittura per la directory in
 218     cui si vuole creare il nuovo link o una delle directory del pathname non
 219     consente la ricerca (permesso di esecuzione).
 220   \item \texttt{EPERM} le directory contenenti \texttt{oldpath} o
 221     \texttt{newpath} hanno lo sticky bit attivo e i permessi del processo non
 222     consentono rispettivamente la cancellazione e la creazione del file, o il
 223     filesystem non supporta i link.
 224   \item \texttt{ENAMETOOLONG} uno dei pathname è troppo lungo.
 225   \item \texttt{ENOENT} Uno dei componenti del pathname non esiste o è un link
 226     simbolico spezzato.
 227   \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
 228     completare l'operazione.
 229   \item \texttt{EROFS} I file sono su un filesystem montato in sola lettura.
 230   \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione del
 231     pathname.
 232   \item \texttt{ENOSPC} Il device di destinazione non ha più spazio per la
 233     nuova voce.
 234   \end{errlist}
 235 \end{prototype}
 236
 237 \subsection{I link simbolici}
 238 \label{sec:fileintr_symlink}
 239
 240 Siccome la funzione \texttt{link} crea riferimenti agli inodes, essa può
 241 funzionare soltanto per file che risiedono sullo stesso filesystem, dato che
 242 in questo caso è garantita l'unicità dell'inode, e solo per un filesystem di
 243 tipo unix.  Inoltre in Linux non è consentito eseguire un link diretto ad una
 244 directory.
 245
 246 Per ovviare a queste limitazioni i sistemi unix supportano un'altra forma di
 247 link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
 248 come avviene in altri sistemi operativi, dei file che contengono il
 249 semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
 250 possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi e a directory, e
 251 pure a file che non esistono ancora.
 252
 253 Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono contrassegnati come tali
 254 al kernel (analogamente a quanto avviene per le directory) per cui la chiamata
 255 ad una \texttt{open} o una \texttt{stat} su un link simbolico comporta la
 256 lettura del contenuto del medesimo e l'applicazione della funzione al file
 257 specificato da quest'ultimo. Invece altre funzioni come quelle per cancellare
 258 o rinominare i file operano direttamente sul link simbolico (per l'elenco vedi
 259 \ntab). Inoltre esistono funzioni apposite, come la \texttt{readlink} e la
 260 \texttt{lstat} per accedere alle informazioni del link invece che a quelle del
 261 file a cui esso fa riferimento.
 262
 263 Le funzioni per operare sui link simbolici sono le seguenti, esse sono tutte
 264 dichiarate nell'header file \texttt{unistd.h}.
 265
 266 \begin{prototype}{unistd.h}
 267 {int symlink(const char * oldname, const char * newname)}
 268   Crea un nuovo link simbolico al file indicato da \texttt{oldname} dandogli
 269   nome \texttt{newname}.
 270
 271   La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, in caso
 272   di errore. La variabile \texttt{errno} viene settata secondo i codici di
 273   errore standard di accesso ai files (trattati in dettaglio in
 274   \secref{sec:filedir_access_control}) ai quali si aggiungono i seguenti:
 275   \begin{errlist}
 276   \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di
 277     già.
 278   \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
 279     su un filesystem montato readonly.
 280   \item \texttt{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
 281     link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
 282   \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione di
 283     \texttt{oldname} o di \texttt{newname}.
 284   \end{errlist}
 285 \end{prototype}
 286
 287 Dato che la funzione \texttt{open} segue i link simbolici, è necessaria usare
 288 un'altra funzione quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico,
 289 questa funzione è la:
 290
 291 \begin{prototype}{unistd.h}
 292 {int readlink(const char * path, char * buff, size\_t size)}
 293   Legge il contenuto del link simbolico indicato da \texttt{path} nel buffer
 294   \texttt{buff} di dimensione \texttt{size}. Non chiude la stringa con un
 295   carattere nullo e la tronca a \texttt{size} nel caso il buffer sia troppo
 296   piccolo per contenerla.
 297
 298   La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro \texttt{buff} o
 299   -1 per un errore, in caso di errore. La variabile \texttt{errno} viene
 300   settata secondo i codici di errore:
 301   \begin{errlist}
 302   \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di
 303     già.
 304   \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
 305     su un filesystem montato readonly.
 306   \item \texttt{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
 307     link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
 308   \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione di
 309     \texttt{oldname} o di \texttt{newname}.
 310   \end{errlist}
 311 \end{prototype}
 312
 313 In \ntab\ si è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni che
 314 operano sui file rispetto ai link simbolici; specificando quali seguono il
 315 link simbolico e quali possono operare direttamente sul suo contenuto.
 316 \begin{table}[htb]
 317   \centering
 318   \footnotesize
 319   \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
 320     \hline
 321     Funzione & Segue il link & Non segue il link \\
 322     \hline
 323     \hline
 324     \func{access}   & $\bullet$ &           \\
 325     \func{chdir}    & $\bullet$ &           \\
 326     \func{chmod}    & $\bullet$ &           \\
 327     \func{chown}    &           & $\bullet$ \\
 328     \func{creat}    & $\bullet$ &           \\
 329     \func{exec}     & $\bullet$ &           \\
 330     \func{lchown}   & $\bullet$ & $\bullet$ \\
 331     \func{link}     &           &           \\
 332     \func{lstat}    &           & $\bullet$ \\
 333     \func{mkdir}    & $\bullet$ &           \\
 334     \func{mkfifo}   & $\bullet$ &           \\
 335     \func{mknod}    & $\bullet$ &           \\
 336     \func{open}     & $\bullet$ &           \\
 337     \func{opendir}  & $\bullet$ &           \\
 338     \func{pathconf} & $\bullet$ &           \\
 339     \func{readlink} &           & $\bullet$ \\
 340     \func{remove}   &           & $\bullet$ \\
 341     \func{rename}   &           & $\bullet$ \\
 342     \func{stat}     & $\bullet$ &           \\
 343     \func{truncate} & $\bullet$ &           \\
 344     \func{unlink}   &           & $\bullet$ \\
 345     \hline
 346   \end{tabular}
 347   \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
 348   \label{tab:filedir_symb_effect}
 349 \end{table}
 350 si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
 351 con i file descriptor, in quanto la gestione del link simbolico viene in
 352 genere effttuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
 353 (normalmente la \func{open}).
 354
 355 \begin{figure}[htb]
 356   \centering
 357   \includegraphics[width=5cm]{img/link_loop.eps}
 358   \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
 359   \label{fig:filedir_link_loop}
 360 \end{figure}
 361
 362 Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
 363 cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in \curfig, che riporta
 364 la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo
 365 interno un link simbolico che punta di nuovo a \file{/boot}\footnote{Questo
 366   tipo di loop è stato effettuato per poter permettere a \cmd{grub} (un
 367   bootloader estremamente avanzato in grado di accedere direttamente
 368   attraverso vari filesystem al file da lanciare come sistema operativo) di
 369   vedere i file in questa directory, che è montata su una partizione separata
 370   (e che grub vedrebbe come radice), con lo stesso path con cui verrebbero
 371   visti dal sistema operativo.}.
 372
 373 Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuassero uno
 374 scan di una directory senza tener conto dei link simbolici, in quel caso
 375 infatti il loop nella directory
 376
 377 Un secondo punto da tenere presente è che un link simbolico può essere fatto
 378 anche ad un file che non esiste; ad esempio possiamo creare un file temporaneo
 379 nella nostra directory con un link del tipo:
 380 \begin{verbatim}
 381 $ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
 382 \end{verbatim}%$
 383 ma anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Aprendo in scrittura
 384 \file{temporaneo} questo verrà scritto; ma se cercassimo di accederlo in sola
 385 lettura (ad esempio con \cmd{cat}) otterremmo:
 386 \begin{verbatim}
 387 $ cat prova
 388 cat: prova: No such file or directory
 389 \end{verbatim}%$
 390 con un errore che sembra sbagliato, dato \cmd{ls} ci mostrerebbe l'esistenza
 391 di \file{temporaneo}.
 392
 393
 394 \subsection{Le funzioni \texttt{mkdir} e \texttt{rmdir}}
 395 \label{sec:filedir_dir_creat_rem}
 396
 397 Per creare una nuova directory si può usare la seguente funzione, omonima
 398 dell'analogo comando di shell \texttt{mkdir}; per accedere ai tipi usati
 399 programma deve includere il file \texttt{sys/types.h}.
 400
 401 \begin{prototype}{sys/stat.h}
 402 {int mkdir (const char * dirname, mode\_t mode)}
 403   Questa funzione crea una nuova directory vuota con il nome indicato da
 404   \texttt{dirname}, assegnandole i permessi indicati da \texttt{mode}. Il nome
 405   può essere indicato con il pathname assoluto o relativo.
 406
 407   La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, in caso
 408   di errore \texttt{errno} viene settata secondo i codici di errore standard
 409   di accesso ai files (trattati in dettaglio in
 410   \secref{sec:filedir_access_control}) ai quali si aggiungono i seguenti:
 411   \begin{errlist}
 412   \item \texttt{EACCESS}
 413     Non c'è il permesso di scrittura per la directory in cui si vuole inserire
 414     la nuova directory.
 415   \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di già.
 416   \item \texttt{EMLINK} La directory in cui si vuole creare la nuova directory
 417     contiene troppi file. Sotto Linux questo normalmente non avviene perché il
 418     filesystem standard consente la creazione di un numero di file maggiore di
 419     quelli che possono essere contenuti nell'hard-disk, ma potendo avere a che
 420     fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può presentarsi.
 421   \item \texttt{ENOSPC} Non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
 422     la nuova directory.
 423   \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire la nuova
 424     directory è su un filesystem montato readonly.
 425   \end{errlist}
 426 \end{prototype}
 427
 428
 429 \subsection{Accesso alle directory}
 430 \label{sec:filedir_dir_read}
 431
 432 Benché le directory siano oggetti del filesystem come tutti gli altri non ha
 433 ovviamente senso aprirle come fossero dei file di dati. Può però essere utile
 434 poterne leggere il contenuto ad esempio per fare la lista dei file che esse
 435 contengono o ricerche sui medesimi.
 436
 437 Per accedere al contenuto delle directory si usano i cosiddetti
 438 \textit{directory streams} (chiamati così per l'analogia con i file stream);
 439 la funzione \texttt{opendir} apre uno di questi stream e la funzione
 440 \texttt{readdir} legge il contenuto della directory, i cui elementi sono le
 441 \textit{directory entries} (da distinguersi da quelle della cache di cui
 442 parlavamo in \secref{sec:fileintr_vfs}) in una opportuna struttura
 443 \texttt{struct dirent}.
 444
 445
 446 \subsection{La directory di lavoro}
 447 \label{sec:filedir_work_dir}
 448
 449 A ciascun processo è associato ad una directory nel filesystem che è chiamata
 450 directory corrente o directory di lavoro (\textit{current working directory})
 451 che è quella a cui si fa riferimento quando un filename è espresso in forma
 452 relativa (relativa appunto a questa directory).
 453
 454 Quando un utente effettua il login questa directory viene settata alla
 455 cosiddetta \textit{home directory} del suo account, il comando \texttt{cd}
 456 della shell consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad
 457 un'altra.  Siccome la directory corrente resta la stessa quando viene creato
 458 un processo figlio, la directory corrente della shell diventa anche la
 459 directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
 460
 461 Le funzioni qui descritte servono esaminare e cambiare la directory di lavoro
 462 corrente.
 463
 464 \begin{prototype}{unistd.h}{char * getcwd (char * buffer, size\_t size)}
 465   Restituisce il filename completo della directory di lavoro corrente nella
 466   stringa puntata da \texttt{buffer}, che deve essere precedentemente
 467   allocata, per una dimensione massima di \texttt{size}. Si può anche
 468   specificare un puntatore nullo come \textit{buffer}, nel qual caso la
 469   stringa sarà allocata automaticamente per una dimensione pari a
 470   \texttt{size} qualora questa sia diversa da zero, o della lunghezza esatta
 471   del pathname altrimenti. In questo caso si deve ricordare di disallocare la
 472   stringa una volta cessato il suo utilizzo.
 473
 474   La funzione restituisce il puntatore \texttt{buffer} se riesce,
 475   \texttt{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
 476   \texttt{errno} è settata con i seguenti codici di errore:
 477   \begin{errlist}
 478   \item \texttt{EINVAL} L'argomento \texttt{size} è zero e \texttt{buffer} non
 479     è nullo.
 480   \item \texttt{ERANGE} L'argomento \texttt{size} è più piccolo della
 481     lunghezza del pathname.
 482   \item \texttt{EACCESS} Manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
 483     componenti del pathname (cioè su una delle directory superiori alla
 484     corrente).
 485   \end{errlist}
 486 \end{prototype}
 487
 488 Di questa funzione esiste una versione \texttt{char * getwd(char * buffer)}
 489 fatta per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare
 490 la dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
 491 dimensione superiore a \texttt{PATH\_MAX} (di solito 256 bytes, vedi
 492 \secref{sec:xxx_limits}; il problema è che in Linux non esiste una dimensione
 493 superiore per un pathname, per cui non è detto che il buffer sia sufficiente a
 494 contenere il nome del file, e questa è la ragione principale per cui questa
 495 funzione è deprecata.
 496
 497 Una seconda funzione simile è \texttt{char * get\_current\_dir\_name(void)}
 498 che è sostanzialmente equivalente ad una \texttt{getcwd(NULL, 0)}, con la sola
 499 differenza che essa ritorna il valore della variabile di ambiente
 500 \texttt{PWD}, che essendo costruita dalla shell può contenere anche dei
 501 riferimenti simbolici.
 502
 503 Come già detto in unix anche le directory sono file, è possibile pertanto
 504 riferirsi ad esse tramite il file descriptor dell'interfaccia a basso livello,
 505 e non solo tramite il filename; per questo motivo ci sono due diverse funzioni
 506 per cambiare directory di lavoro.
 507
 508 \begin{prototype}{unistd.h}{int chdir (const char * pathname)}
 509   Come dice il nome (che significa \textit{change directory}) questa funzione
 510   serve a cambiare la directory di lavoro a quella specificata dal pathname
 511   contenuto nella stringa \texttt{pathname}.
 512 \end{prototype}
 513
 514 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir (int filedes)}
 515   Analoga alla precedente, ma usa un file descriptor invece del pathname.
 516
 517   Entrambe le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
 518   errore, in caso di errore \texttt{errno} viene settata secondo i codici di
 519   errore standard di accesso ai files (trattati in dettaglio in
 520   \secref{sec:filedir_access_control}) ai quali si aggiunge il codice
 521   \texttt{ENOTDIR} nel caso il \texttt{filename} indichi un file che non sia
 522   una directory.
 523 \end{prototype}
 524
 525
 526 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei files}
 527 \label{sec:filedir_infos}
 528
 529 Come spiegato in \secref{sec:fileintr_filesystem} tutte le informazioni
 530 generali relative alle caratteristiche di ciascun file sono mantenute
 531 nell'inode. Vedremo in questa sezione come sia possibile accedervi usando la
 532 funzione \texttt{stat} ed esamineremo alcune funzioni utilizzabili per
 533 manipolare una parte di questa informazione. Tutto quello che invece riguarda
 534 il meccanismo di controllo di accesso ad i file e le relative funzioni di
 535 manipolazione sarà invece esaminanto in \secref{sec:filedir_access_control}.
 536
 537
 538 \subsection{Le funzioni \texttt{stat}, \texttt{fstat} e \texttt{lstat}}
 539 \label{sec:filedir_stat}
 540
 541 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
 542 delle funzioni \func{stat}, che è la funzione che il comando \cmd{ls} usa
 543 per poter stampare tutti i dati dei files. I prototipi di queste funzioni sono
 544 i seguenti:
 545 \begin{functions}
 546   \headdecl{sys/types.h}
 547   \headdecl{sys/stat.h}
 548   \headdecl{unistd.h}
 549
 550   \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Legge le
 551   informazione del file specificato da \var{file\_name} e le inserisce in
 552   \var{buf}.
 553
 554   \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Identica a
 555   \func{stat} eccetto che se il \var{file\_name} è un link simbolico vengono
 556   lette le informazioni relativa ad esso e non al file a cui fa riferimento.
 557
 558   \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)} Identica a \func{stat}
 559   eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
 560   descriptor \var{filedes}.
 561
 562   Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
 563   caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
 564   \begin{errlist}
 565   \item \texttt{EACCESS} non c'è il permesso di accedere al file.
 566   \item \texttt{ENOTDIR} una componente del pathname non è una directory.
 567   \item \texttt{EMLOOP} ci sono troppi link simbolici nel pathname.
 568   \item \texttt{EFAULT} i puntatori usati sono fuori dallo spazio di indirizzi
 569     del processo.
 570   \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
 571     completare l'operazione.
 572   \item \texttt{ENAMETOOLONG} il filename è troppo lungo.
 573   \end{errlist}
 574 \end{functions}
 575
 576 La struttura \texttt{stat} è definita nell'header \texttt{sys/stat.h} e in
 577 generale dipende dall'implementazione, la versione usata da Linux è mostrata
 578 in \nfig, così come riportata dalla man page (in realtà la definizione
 579 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
 580 riservati per estensioni come tempi più precisi, o per il padding dei campi).
 581
 582 \begin{figure}[!htb]
 583   \footnotesize
 584   \centering
 585   \begin{minipage}[c]{15cm}
 586     \begin{lstlisting}[]{}
 587 struct stat {
 588     dev_t         st_dev;      /* device */
 589     ino_t         st_ino;      /* inode */
 590     mode_t        st_mode;     /* protection */
 591     nlink_t       st_nlink;    /* number of hard links */
 592     uid_t         st_uid;      /* user ID of owner */
 593     gid_t         st_gid;      /* group ID of owner */
 594     dev_t         st_rdev;     /* device type (if inode device) */
 595     off_t         st_size;     /* total size, in bytes */
 596     unsigned long st_blksize;  /* blocksize for filesystem I/O */
 597     unsigned long st_blocks;   /* number of blocks allocated */
 598     time_t        st_atime;    /* time of last access */
 599     time_t        st_mtime;    /* time of last modification */
 600     time_t        st_ctime;    /* time of last change */
 601 };
 602     \end{lstlisting}
 603   \end{minipage}
 604   \normalsize
 605   \caption{La struttura \texttt{stat} per la lettura delle informazioni dei
 606     file}
 607   \label{fig:filedir_stat_struct}
 608 \end{figure}
 609
 610 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi nativi
 611 del sistema (di quelli definiti in \tabref{tab:xxx_sys_types}, e dichiarati in
 612 \texttt{sys/types.h}).
 613
 614
 615 \subsection{I tipi di file}
 616 \label{sec:filedir_file_types}
 617
 618 Come riportato in \tabref{tab:fileintr_file_types} in Linux oltre ai file e
 619 alle directory esistono vari altri oggetti che possono stare su un filesystem;
 620 il tipo di file è ritornato dalla \texttt{stat} nel campo \texttt{st\_mode}.
 621
 622 Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni lo
 623 standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di files,
 624 queste venfono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni per link
 625 simbolici e socket definite da BDS, l'elenco è riportato in \ntab:
 626 \begin{table}[htb]
 627   \centering
 628   \footnotesize
 629   \begin{tabular}[c]{|l|l|}
 630     \hline
 631     Macro & Tipo del file \\
 632     \hline
 633     \hline
 634     \macro{S\_ISREG(m)}  & file normale \\
 635     \macro{S\_ISDIR(m)}  & directory \\
 636     \macro{S\_ISCHR(m)}  & device a caraetteri \\
 637     \macro{S\_ISBLK(m)}  & device a blocchi\\
 638     \macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo \\
 639     \macro{S\_ISLNK(m)}  & link simbolico \\
 640     \macro{S\_ISSOCK(m)} & socket \\
 641     \hline
 642   \end{tabular}
 643   \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h})}
 644   \label{tab:filedir_file_type_macro}
 645 \end{table}
 646
 647 Oltre a queste macro è possibile usare direttamente il valore di
 648 \var{st\_mode} per ricavare il significato dei vari bit in esso memorizzati,
 649 per questo sempre in \texttt{sys/stat.h} sono definiti i flag riportati in
 650 \ntab:
 651 \begin{table}[htb]
 652   \centering
 653   \footnotesize
 654   \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
 655     \hline
 656     Flag & Valore & Significato \\
 657     \hline
 658     \hline
 659     \macro{S\_IFMT}   &  0170000 & bitmask for the file type bitfields \\
 660     \macro{S\_IFSOCK} &  0140000 & socket        \\
 661     \macro{S\_IFLNK}  &  0120000 & symbolic link \\
 662     \macro{S\_IFREG}  &  0100000 & regular file  \\
 663     \macro{S\_IFBLK}  &  0060000 & block device  \\
 664     \macro{S\_IFDIR}  &  0040000 & directory     \\
 665     \macro{S\_IFCHR}  &  0020000 & character device         \\
 666     \macro{S\_IFIFO}  &  0010000 & fifo                     \\
 667     \macro{S\_ISUID}  &  0004000 & set UID bit              \\
 668     \macro{S\_ISGID}  &  0002000 & set GID bit (see below)  \\
 669     \macro{S\_ISVTX}  &  0001000 & sticky bit (see below)   \\
 670     \macro{S\_IRWXU}  &  00700   & mask for file owner permissions \\
 671     \macro{S\_IRUSR}  &  00400   & owner has read permission       \\
 672     \macro{S\_IWUSR}  &  00200   & owner has write permission      \\
 673     \macro{S\_IXUSR}  &  00100   & owner has execute permission    \\
 674     \macro{S\_IRWXG}  &  00070   & mask for group permissions      \\
 675     \macro{S\_IRGRP}  &  00040   & group has read permission       \\
 676     \macro{S\_IWGRP}  &  00020   & group has write permission      \\
 677     \macro{S\_IXGRP}  &  00010   & group has execute permission    \\
 678     \macro{S\_IRWXO}  &  00007   & mask for permissions for others (not in
 679     group) \\
 680     \macro{S\_IROTH}  &  00004   & others have read permission     \\
 681     \macro{S\_IWOTH}  &  00002   & others have write permisson     \\
 682     \macro{S\_IXOTH}  &  00001   & others have execute permission  \\
 683     \hline
 684   \end{tabular}
 685   \caption{Flag per il campo \var{st\_mode} (definite in
 686     \texttt{sys/stat.h})}
 687   \label{tab:filedir_file_mode_flags}
 688 \end{table}
 689
 690 Il primo valore definisce la maschera dei bit usati nei quali viene
 691 memorizzato il tipo di files, mentre gli altri possono essere usati per
 692 effettuare delle selezioni sul tipo di file voluto, combinando opportunamente
 693 i vari flag; ad esempio se si volesse controllare se un file è una directory o
 694 un file ordinario si potrebbe definire la condizione:
 695 \begin{lstlisting}{}
 696 #define IS_FILE_DIR(x) ( ((x) & S_IFMT) & (S_IFDIR | S_IFREG) )
 697 \end{lstlisting}
 698 in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
 699 poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
 700
 701 \subsection{La dimensione dei file}
 702 \label{sec:filedir_file_size}
 703
 704 Il membro \var{st\_size} contiene la dimensione del file in bytes (se il file
 705 è un file normale, nel caso di un link simbolico al dimensione è quella del
 706 pathname che contiene).
 707
 708 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
 709 bytes. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
 710 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
 711 per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
 712 dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
 713
 714 Si tenga conto che lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è detto
 715 che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della possibile
 716 esistenza dei cosiddetti \textsl{buchi} (detti normalmente \textit{holes}) che
 717 si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file dopo aver eseguito
 718 una \func{seek} (vedi \secref{sec:fileunix_lseek}) oltre la sua conclusione
 719 corrente.
 720
 721 In tal caso si avranno differenti risultati a seconda del modi in cui si
 722 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
 723 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
 724 legge dal file (ad esempio usando \cmd{wc -c}), dato che in tal caso per le
 725 parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso risultato
 726 di \cmd{ls}.
 727
 728 Se è sempre possibile allargare un file scrivendoci sopra od usando la
 729 funzione \func{seek} per spostarsi oltre la sua fine. Esistono però anche casi
 730 in cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento scartando i dati al
 731 di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
 732
 733 Un file può essere troncato a zero aprendolo con il flag \macro{O\_TRUNC}, ma
 734 questo è un caso particolare; per qualunque altra dimensione si possono usare
 735 le due funzioni:
 736 \begin{functions}
 737   \headdecl{unistd.h} \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t
 738     length)} Fa si che la dimensione del file \var{file\_name} sia troncata ad
 739     un valore massimo specificato da \var{lenght}.
 740
 741   \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))} Identica a \func{truncate}
 742   eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
 743   descriptor \var{fd},
 744
 745   Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
 746   caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
 747   \begin{errlist}
 748   \item \texttt{EACCESS} non c'è il permesso di accedere al file.
 749   \item \texttt{ENOTDIR} una componente del pathname non è una directory.
 750   \item \texttt{EMLOOP} ci sono troppi link simbolici nel pathname.
 751   \item \texttt{EFAULT} i puntatori usati sono fuori dallo spazio di indirizzi
 752     del processo.
 753   \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
 754     completare l'operazione.
 755   \item \texttt{ENOENT} il file non esiste.
 756   \item \texttt{ENAMETOOLONG} il filename è troppo lungo.
 757   \end{errlist}
 758 \end{functions}
 759
 760 Se il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
 761 perduti; il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e
 762 dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso
 763 fino alla lunghezza scelta; in quest'ultimo caso lo spazio viene riempito con
 764 zeri (e in genere si ha la creazione di un hole nel file).
 765
 766 \subsection{I tempi dei file}
 767 \label{sec:filedir_file_times}
 768
 769 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
 770 nell'inode insieme agli altri attibuti del file e possono essere letti tramite
 771 la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso tre campi della
 772 struttura in \figref{fig:filedir_stat_struct}. Il significato di detti tempi e
 773 dei relativi campi è riportato nello schema in \ntab:
 774
 775 \begin{table}[htb]
 776   \centering
 777   \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
 778     \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read}& \cmd{-u}\\
 779     \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write}& default\\
 780     \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'inode&\func{chmod},
 781     \func{utime} & \cmd{-c} \\
 782   \end{tabular}
 783   \caption{I tre tempi associati a ciascun file}
 784   \label{tab:filedir_file_times}
 785 \end{table}
 786
 787 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
 788 modifica (il \textit{modification time} \var{st\_mtime}) e il tempo di
 789 cambiamento di stato (il \textit{chage time} \var{st\_ctime}). Il primo
 790 infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre il
 791 secondo ad una modifica dell'inode; siccome esistono molte operazioni (come la
 792 funzione \func{link} e molte altre che vedremo in seguito) che modificano solo
 793 le informazioni contenute nell'inode senza toccare il file, diventa necessario
 794 l'utilizzo di un altro tempo.
 795
 796 Il sistema non tiene conto dell'ultimo accesso all'inode, pertanto funzioni
 797 come \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza sui tre tempi. Il
 798 tempo di ultimo accesso viene di solito usato per cancellare i file che non
 799 servono più dopo un certo lasso di tempo (ad esempio \cmd{leafnode} cancella i
 800 vecchi articoli sulla base di questo tempo).
 801
 802 Il tempo di ultima modifica invece viene usato da \cmd{make} per decidere
 803 quali file necessitano di essere ricompilati o (talvolta insieme anche al
 804 tempo di cambiamento di stato) per decidere quali file devono essere
 805 archiviati per il backup. Il comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni
 806 \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i tempi dei file secondo lo schema riportato
 807 nell'ultima colonna di \curtab.
 808
 809 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui tempi è
 810 illustrato in \ntab. Si sono riportati gli effetti sia per il file a cui si fa
 811 riferimento, sia per la directory che lo contiene; questi ultimi possono
 812 essere capiti se si tiene conto di quanto già detto, e cioè che anche le
 813 directory sono files, che il sistema tratta in maniera del tutto analoga agli
 814 altri.
 815
 816 Per questo motivo tutte le volte che compiremo una operazione su un file che
 817 comporta una modifica della sua directory entry, andremo anche a scrivere
 818 sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un esempio
 819 di questo può essere la cancellazione di un file, mentre leggere o scrivere o
 820 cambiarne i permessi ha effetti solo sui tempi del file.
 821
 822 \begin{table}[htb]
 823   \centering
 824   \footnotesize
 825   \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
 826     \hline
 827     Funzione & \multicolumn{3}{c}{File o directory}
 828     &\multicolumn{3}{c}{Directory genitrice} &Note \\
 829     Funzione & \multicolumn{3}{c}{di riferimento} &
 830     \multicolumn{3}{c}{del riferimento} \\
 831     \hline
 832     \hline
 833     \func{chmod}, \func{fchmod}
 834     &         &         &$\bullet$&         &         &         & \\
 835     \func{chown}, \func{fchown}
 836     &         &         &$\bullet$&         &         &         & \\
 837     \func{creat}
 838     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&         &$\bullet$&$\bullet$&  con
 839     \macro{O\_CREATE} \\    \func{creat}
 840     &         &$\bullet$&$\bullet$&         &$\bullet$&$\bullet$&
 841     con \macro{O\_TRUNC} \\    \func{exec}
 842     &$\bullet$&         &         &         &         &         & \\
 843     \func{lchown}
 844     &         &         &$\bullet$&         &         &         & \\
 845     \func{link}
 846     &         &         &$\bullet$&         &$\bullet$&$\bullet$& \\
 847     \func{mkdir}
 848     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&         &$\bullet$&$\bullet$& \\
 849     \func{mkfifo}
 850     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&         &$\bullet$&$\bullet$& \\
 851     \func{open}
 852     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&         &$\bullet$&$\bullet$& con
 853     \macro{O\_CREATE} \\    \func{open}
 854     &         &$\bullet$&$\bullet$&         &         &         & con
 855     \macro{O\_TRUNC}  \\    \func{pipe}
 856     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&         &         &         & \\
 857     \func{read}
 858     &$\bullet$&         &         &         &         &         & \\
 859     \func{remove}
 860     &         &         &$\bullet$&         &$\bullet$&$\bullet$& using
 861     \func{unlink}\\    \func{remove}
 862     &         &         &         &         &$\bullet$&$\bullet$& using
 863     \func{rmdir}\\ \func{rename}
 864     &         &         &$\bullet$&         &$\bullet$&$\bullet$& per entrambi
 865     gli argomenti\\ \func{rmdir}
 866     &         &         &         &         &$\bullet$&$\bullet$& \\
 867     \func{truncate}, \func{ftruncate}
 868     &         &$\bullet$&$\bullet$&         &         &         & \\
 869     \func{unlink}
 870     &         &         &$\bullet$&         &$\bullet$&$\bullet$& \\
 871     \func{utime}
 872     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$&         &         &         & \\
 873     \func{write}
 874     &         &$\bullet$&$\bullet$&         &         &         & \\
 875     \hline
 876   \end{tabular}
 877   \caption{Effetti delle varie funzioni su tempi di ultimo accesso
 878     \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)}  e ultimo cambiamento
 879     \textsl{(c)}}
 880   \label{tab:filedir_times_effects}
 881 \end{table}
 882
 883 Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
 884 creazione del file usato da molti altri sistemi operativi, che in unix non
 885 esiste.
 886
 887
 888 \subsection{La funzione \texttt{utime}}
 889 \label{sec:filedir_utime}
 890
 891 I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere cambiati usando la
 892 funzione \func{utime}, il cui prototipo è:
 893
 894 \begin{prototype}{utime.h}
 895 {int utime(const char * filename, struct utimbuf *times)}
 896
 897 Cambia i tempi di ultimo accesso e modifica dell'inode specificato da
 898 \var{filename} secondo i campi \var{actime} e \var{modtime} di \var{times}. Se
 899 questa è \macro{NULL} allora viene usato il tempo corrente.
 900
 901 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in caso di errore, nel
 902 qual caso \var{errno} è settata opportunamente.
 903 \begin{errlist}
 904 \item \texttt{EACCESS} non si ha il permesso di scrittura sul file.
 905 \item \texttt{ENOENT} \var{filename} non esiste.
 906 \end{errlist}
 907 \end{prototype}
 908
 909 La struttura \var{utimebuf} usata da \func{utime} è definita come:
 910 \begin{lstlisting}{}
 911 struct utimbuf {
 912         time_t actime;  /* access time */
 913         time_t modtime; /* modification time */
 914 };
 915 \end{lstlisting}
 916
 917 L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
 918 cosa è l'argomento \var{times}; se è \textit{NULL} la funzione setta il tempo
 919 corrente e basta l'accesso in scrittura al file; se invece si è specificato un
 920 valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari del file (o si hanno
 921 i privilegi di amministratore).
 922
 923 Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
 924 cambiamento di stato del file, che viene comunque cambiato dal kernel anche
 925 alla chiamata di \func{utime}; questo serve acnhe come misura di sicurezza per
 926 evitare che si possa modificare un file nascondendo completamente le proprie
 927 tracce.  In realtà la cosa resta possibile, se si è in grado di accedere al
 928 device, scrivendo direttamente sul disco senza passare attraverso il
 929 filesystem, ma ovviamente è molto più complicato da realizzare.
 930
 931
 932
 933 \section{Il controllo di accesso ai file}
 934 \label{sec:filedir_access_control}
 935
 936 In unix è implementata da qualunque filesystem standard una forma elementare
 937 (ma adatta alla maggior parte delle esigenze) di controllo di accesso ai
 938 files. Torneremo sull'argomento in dettaglio più avanti (vedi
 939 \secref{sec:filedir_access_control}), qui ci limitiamo ad una introduzione dei
 940 concetti essenziali.
 941
 942 Si tenga conto poi che quanto diremo è vero solo per filesystem di tipo Unix,
 943 e non è detto che sia applicabile (ed infatti non è vero per il filesystem di
 944 Windows) a un filesystem qualunque. Esistono inoltre estensioni che permettono
 945 di implementare le ACL (\textit{Access Control List}) che sono un meccanismo
 946 di controllo di accesso molto più sofisticato.
 947
 948 Ad ogni file Unix associa sempre l'utente che ne è proprietario (il cosiddetto
 949 \textit{owner}) e il gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo degli uid e
 950 gid accennato in \secref{sec:intro_multiuser}, e un insieme di permessi che
 951 sono divisi in tre classi, e cioè attribuiti rispettivamente al proprietario,
 952 a qualunque utente faccia parte del gruppo cui appartiene il file, e a tutti
 953 gli altri utenti.
 954
 955 I permessi sono espressi da un insieme di 12 bit: di questi i nove meno
 956 significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
 957 lettura, scrittura ed esecuzione (indicati rispettivamente con le lettere
 958 \textit{w}, \textit{r} \textit{x}) applicabili rispettivamente al
 959 proprietario, al gruppo, a tutti (una descrizione più dettagliata dei vari
 960 permessi associati ai file è riportata in \secref{sec:filedir_suid_sgid}).  I
 961 restanti tre bit sono usati per indicare alcune caratteristiche più complesse
 962 (\textit{suid}, \textit{sgid}, e \textit{sticky}) su cui pure torneremo in
 963 seguito (vedi \secref{sec:filedir_suid_sgid} e \secref{sec:filedir_sticky}).
 964
 965 Tutte queste informazioni sono tenute per ciascun file nell'inode. Quando un
 966 processo cerca l'accesso al file esso controlla i propri uid e gid
 967 confrontandoli con quelli del file e se l'operazione richiesta è compatibile
 968 con i permessi associati al file essa viene eseguita, altrimenti viene
 969 bloccata ed è restituito un errore di \texttt{EPERM}. Questo procedimento non
 970 viene eseguito per l'amministratore di sistema (il cui uid è zero) il quale ha
 971 pertanto accesso senza restrizione a qualunque file del sistema.
 972
 973 % In realtà il procedimento è più complesso di quanto descritto in maniera
 974 % elementare qui; inoltre ad un processo sono associati diversi identificatori,
 975 % torneremo su questo in maggiori dettagli in seguito in \secref{sec:proc_perms}.
 976
 977
 978
 979 \subsection{I flag \texttt{suid} e \texttt{sgid}}
 980 \label{sec:filedir_suid_sgid}
 981
 982
 983
 984
 985
 986
 987 \subsection{La titolarità di nuovi files e directory}
 988 \label{sec:filedir_ownership}
 989
 990 \subsection{La funzione \texttt{access}}
 991 \label{sec:filedir_access}
 992
 993 \subsection{La funzione \texttt{umask}}
 994 \label{sec:filedir_umask}
 995
 996 \subsection{Le funzioni \texttt{chmod} e \texttt{fchmod}}
 997 \label{sec:filedir_chmod}
 998
 999 \subsection{Il flag \texttt{sticky}}
1000 \label{sec:filedir_sticky}
1001
1002 \subsection{Le funzioni \texttt{chown}, \texttt{fchown} e \texttt{lchown}}
1003 \label{sec:filedir_chown}
1004
1005
1006
1007
1008 %La struttura fondamentale che contiene i dati essenziali relativi ai file è il
1009 %cosiddetto \textit{inode}; questo conterrà informazioni come il
1010 %tipo di file (file di dispositivo, directory, file di dati, per un elenco
1011 %completo vedi \ntab), i permessi (vedi \secref{sec:file_perms}), le date (vedi
1012 %\secref{sec:file_times}).
1013