1 \chapter{File e directory}
2 \label{cha:files_and_dirs}
4 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
5 file e directory, ed in particolare esamineremo come è strutturato il sistema
6 base di protezioni e controllo di accesso ai file, e tutta l'interfaccia che
7 permette la manipolazione dei vari attributi di file e directory. Tutto quello
8 che riguarda invece la manipolazione del contenuto dei file è lasciato ai
13 \section{Il controllo di accesso ai file}
14 \label{sec:file_access_control}
16 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
17 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
18 filesystem standard. In questa sezione ne esamineremo i concetti essenziali e
19 le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
22 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
23 \label{sec:file_perm_overview}
25 Il controllo di accesso ai file in unix segue un modello abbastanza semplice
26 (ma adatto alla gran parte delle esigenze) in cui si dividono i permessi su
27 tre livelli. Si tenga conto poi che quanto diremo è vero solo per filesystem
28 di tipo unix, e non è detto che sia applicabile a un filesystem
29 qualunque\footnote{ed infatti non è vero per il filesystem vfat di Windows,
30 per il quale i permessi vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in
31 fase di montaggio}. Esistono inoltre estensioni che permettono di
32 implementare le ACL (\textit{Access Control List}) che sono un meccanismo di
33 controllo di accesso molto più sofisticato.
35 Ad ogni file unix associa sempre l'utente che ne è proprietario (il cosiddetto
36 \textit{owner}) e il gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo degli
37 identificatori di utenti e gruppi (\acr{uid} e \acr{gid}). Questi valori
38 sono accessibili da programma tramite i campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid}
39 della struttura \var{stat} (si veda \secref{sec:file_stat}). Ad ogni file
40 viene inoltre associato un insieme di permessi che sono divisi in tre classi,
41 e cioè attribuiti rispettivamente all'utente proprietario del file, a un
42 qualunque utente faccia parte del gruppo cui appartiene il file, e a tutti gli
45 I permessi, così come vengono presi dai comandi e dalle routine di sistema,
46 sono espressi da un numero di 12 bit; di questi i nove meno significativi sono
47 usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di lettura, scrittura ed
48 esecuzione (indicati nei comandi di sistema con le lettere \cmd{w}, \cmd{r} e
49 \cmd{x}) ed applicabili rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti
50 gli altri. I restanti tre bit (\acr{suid}, \acr{sgid}, e
51 \textsl{sticky}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più complesse
52 su cui torneremo in seguito (vedi \secref{sec:file_suid_sgid} e
53 \secref{sec:file_sticky}).
55 Anche i permessi, come tutte le altre informazioni generali, sono tenuti per
56 ciascun file nell'inode; in particolare essi sono contenuti in alcuni bit
57 del campo \var{st\_mode} della struttura letta da \func{stat} (di nuovo si veda
58 \secref{sec:file_stat} per i dettagli).
60 In genere ci si riferisce a questo raggruppamento dei permessi usando le
61 lettere \cmd{u} (per \textit{user}), \cmd{g} (per \textit{group}) e \cmd{o}
62 (per \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti
63 insieme si usa la lettera \cmd{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente
64 questa distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso nel
65 VMS, si parla dei permessi base come di permessi per \textit{owner},
66 \textit{group} ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar luogo a confusione.
67 Le costanti che permettono di accedere al valore numerico di questi bit nel
68 campo \var{st\_mode} sono riportate in \ntab.
73 \begin{tabular}[c]{|c|l|}
75 \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
78 \macro{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere \\
79 \macro{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere \\
80 \macro{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire \\
82 \macro{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere \\
83 \macro{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere \\
84 \macro{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire\\
86 \macro{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere \\
87 \macro{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere \\
88 \macro{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire\\
91 \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
92 \texttt{<sys/stat.h>}}
93 \label{tab:file_bit_perm}
96 Questi permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a
97 seconda che si riferiscano a file, link simbolici o directory, qui ci
98 limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei
101 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo pathname
102 occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle directory che compongono
103 il pathname, e lo stesso vale per aprire un file nella directory corrente (per
104 la quale appunto serve il diritto di esecuzione).
106 Per una directory infatti il permesso di esecuzione ha il significato
107 specifico che essa può essere attraversata nella risoluzione del pathname, ed
108 è distinto dal permesso di lettura che invece implica che si può leggere il
109 contenuto della directory. Questo significa che se si ha il permesso di
110 esecuzione senza permesso di lettura si potrà lo stesso aprire un file in una
111 directory (se si hanno i permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà
112 vederlo con \cmd{ls} (per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per
115 Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni di
116 sola lettura (\macro{O\_RDONLY}) o di lettura/scrittura (\macro{O\_RDWR}) e
117 leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura consente di aprire un
118 file in sola scrittura (\macro{O\_WRONLY}) o lettura/scrittura
119 (\macro{O\_RDWR}) e modificarne il contenuto, lo stesso permesso è necessario
120 per poter troncare il file con l'opzione \macro{O\_TRUNC}.
122 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
123 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
124 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
125 che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
126 disco), non è necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti
127 esso non viene toccato, viene solo modificato il contenuto della directory,
128 rimuovendo la voce che ad esso fa rifermento).
130 Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
131 shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel), occorre
132 avere il permesso di esecuzione, inoltre solo i file regolari possono essere
135 I permessi per un link simbolico sono ignorati, contano quelli del file a cui
136 fa riferimento; per questo in genere \cmd{ls} per un link simbolico riporta
137 tutti i permessi come concessi; utente e gruppo a cui esso appartiene vengono
138 ignorati quando il link viene risolto, vengono controllati solo quando viene
139 richiesta la rimozione del link e quest'ultimo è in una directory con lo
140 \textsl{sticky bit} settato (si veda \secref{sec:file_sticky}).
142 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
143 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
144 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
145 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'\textit{effective user id},
146 l'\textit{effective group id} e gli eventuali \textit{supplementary group id}
149 Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
150 veda \secref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
151 \secref{sec:file_suid_sgid}, l'\textit{effective user id} e
152 l'\textit{effective group id} corrispondono a \acr{uid} e \acr{gid}
153 dell'utente che ha lanciato il processo, mentre i \textit{supplementary group
154 id} sono quelli dei gruppi cui l'utente appartiene.
156 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
157 di accesso sono i seguenti:
159 \item Se l'\textit{effective user id} del processo è zero (corrispondente
160 all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun ulteriore
161 controllo. Per questo motivo \textsl{root} ha piena libertà di accesso a
163 \item Se l'\textit{effective user id} del processo è uguale all'uid del
164 proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
167 \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
168 il processo vuole accedere in scrittura, quello di user-write per
169 l'accesso in scrittura, etc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
170 settato, l'accesso è consentito
171 \item altrimenti l'accesso è negato
173 \item Se l'\textit{effective group id} del processo o uno dei
174 \textit{supplementary group id} dei processi corrispondono al \acr{gid} del
177 \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è settato, l'accesso è
179 \item altrimenti l'accesso è negato
181 \item se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è settato,
182 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
185 Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
186 quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un file
187 l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per l'utente; i
188 permessi per il gruppo non vengono neanche controllati; lo stesso vale se il
189 processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i permessi per
190 tutti gli altri non vengono controllati.
193 \subsection{I bit \acr{suid} e \acr{sgid}}
194 \label{sec:file_suid_sgid}
196 Come si è accennato (in \secref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
197 campo \var{st\_mode} usati per il controllo di accesso oltre ai bit dei
198 permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che vengono usati per indicare
199 alcune proprietà speciali dei file. Due di questi sono i bit detti
200 \acr{suid} (o \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (o
201 \textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
202 \macro{S\_ISUID} e \macro{S\_ISGID}.
204 Come spiegato in dettaglio in \secref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
205 programma il comportamento normale del kernel è quello di settare
206 l'\textit{effective user id} e l'\textit{effective group id} del nuovo
207 processo all'\acr{uid} e al \acr{gid} del processo corrente, che normalmente
208 corrispondono dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
210 Se però il file del programma\footnote{per motivi di sicurezza il kernel
211 ignora i bit \acr{suid} e \acr{sgid} per gli script eseguibili} (che
212 ovviamente deve essere eseguibile) ha il bit \acr{suid} settato, il kernel
213 assegnerà come \textit{effective user id} al nuovo processo l'uid del
214 proprietario del file al posto dell'uid del processo originario. Avere il bit
215 \acr{sgid} settato ha lo stesso effetto sull'\textit{effective group id} del
218 I bit \textsl{suid} e \textsl{sgid} vengono usati per permettere agli utenti
219 normali di usare programmi che abbisognano di privilegi speciali; l'esempio
220 classico è il comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file
221 delle password, quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo
222 dall'amministratore, ma non è necessario chiamare l'amministratore per
223 cambiare la propria password. Infatti il comando \cmd{passwd} appartiene a
224 root ma ha il bit suid settato per cui quando viene lanciato da un utente
225 normale parte con i privilegi di root.
227 Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
228 normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
229 programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
230 usati per guadagnare privilegi non consentiti (torneremo sull'argomento in
231 \secref{sec:proc_perms}).
233 La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere
234 rilevata con il comando \cmd{ls -l}, in tal caso comparirà la lettera \cmd{s}
235 al posto della \cmd{x} in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La
236 stessa lettera \cmd{s} può essere usata nel comando \cmd{chmod} per settare
237 questi bit. Infine questi bit possono essere controllati all'interno di
238 \var{st\_mode} con l'uso delle due costanti \macro{S\_ISUID} e
239 \macro{S\_IGID}, i cui valori sono riportati in
240 \tabref{tab:file_mode_flags}.
242 Gli stessi bit vengono ad assumere in significato completamente diverso per le
243 directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVR4 per indicare
244 con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
245 veda \secref{sec:file_ownership} per una spiegazione dettagliata al
248 Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per una ulteriore estensione
249 mutuata da SVR4. Il caso in cui il file abbia il bit \acr{sgid} settato ma
250 non il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare per
251 quel file il \textit{mandatory locking} (argomento che affronteremo nei
252 dettagli in \secref{sec:xxx_mandatory_lock}).
255 \subsection{Il bit \textsl{sticky}}
256 \label{sec:file_sticky}
258 L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \macro{S\_ISVTX}, è in
259 parte un rimasuglio delle origini dei sistemi unix. A quell'epoca infatti la
260 memoria virtuale e l'accesso ai files erano molto meno sofisticati e per
261 ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
262 si poteva settare questo bit.
264 L'effetto di questo bit era che il segmento di testo del programma (si veda
265 \secref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva scritto nella swap la
266 prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva fino al riavvio della
267 macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit}); essendo la swap un file
268 continuo indicizzato direttamente in questo modo si poteva risparmiare in
269 tempo di caricamento rispetto alla ricerca del file su disco. Lo
270 \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera \cmd{t} al posto della
271 \cmd{x} nei permessi per gli altri.
273 Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
274 l'amministratore era in grado di settare questo bit, che venne chiamato anche
275 con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della costante.
276 Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
277 sostanzialmente inutile questo procedimento.
279 Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textsl{sticky bit} ha
280 assunto un uso corrente per le directory\footnote{lo \textsl{sticky bit} per
281 le directory è una estensione non definita nello standard POSIX, Linux però
282 la supporta, così come BSD e SVR4}, in questo caso se il bit è settato un
283 file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha il permesso
284 di scrittura ed inoltre è vera una delle seguenti condizioni:
286 \item l'utente è proprietario del file
287 \item l'utente è proprietario della directory
288 \item l'utente è l'amministratore
290 un classico esempio di directory che ha questo bit settato è \file{/tmp}, i
291 permessi infatti di solito sono settati come:
294 drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
296 in questo modo chiunque può leggere, scrivere ed eseguire i file temporanei
297 ivi memorizzati, sia crearne di nuovi, ma solo l'utente che ha creato un file
298 nella directory potrà cancellarlo o rinominarlo, così si può evitare che un
299 utente possa, più o meno consapevolmente, cancellare i file degli altri.
302 \subsection{La titolarità di nuovi file e directory}
303 \label{sec:file_ownership}
305 Vedremo in \secref{sec:file_base_func} come creare nuovi file, ma se è
306 possibile specificare in sede di creazione quali permessi applicare ad un
307 file, non si può indicare a quale utente e gruppo esso deve appartenere. Lo
308 stesso problema di presenta per la creazione di nuove directory (procedimento
309 descritto in \secref{sec:file_dir_creat_rem}).
311 Lo standard POSIX prescrive che l'uid del nuovo file corrisponda
312 all'\textit{effective user id} del processo che lo crea; per il \acr{gid}
313 invece prevede due diverse possibilità:
315 \item il \acr{gid} del file corrisponde all'\textit{effective group id} del
317 \item il \acr{gid} del file corrisponde al gid della directory in cui esso è
320 in genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
321 semantica BSD. Linux invece segue quella che viene chiamata semantica SVR4; di
322 norma cioè il nuovo file viene creato, seguendo la prima opzione, con il
323 \acr{gid} del processo, se però la directory in cui viene creato il file ha il
324 bit \acr{sgid} settato allora viene usata la seconda opzione..
326 Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \acr{gid} viene sempre
327 automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
328 partenza, in tutte le sottodirectory. La semantica SVR4 offre una maggiore
329 possibilità di scelta, ma per ottenere lo stesso risultato necessita che per
330 le nuove directory venga anche propagato anche il bit \acr{sgid}. Questo è
331 comunque il comportamento di default di \func{mkdir}, ed é in questo modo ad
332 esempio che Debian assicura che le sottodirectory create nelle home di un
333 utente restino sempre con il \acr{gid} del gruppo primario dello stesso.
336 \subsection{La funzione \texttt{access}}
337 \label{sec:file_access}
339 Come detto in \secref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad
340 un file viene fatto usando \textit{effective user id} e \textit{effective
341 group id} del processo, ma ci sono casi in cui si può voler effettuare il
342 controllo usando il \textit{real user id} e il \textit{real group id} (cioè
343 l'uid dell'utente che ha lanciato il programma, che, come accennato in
344 \secref{sec:file_suid_sgid} e spiegato in \secref{sec:proc_perms} non è
345 detto sia uguale all'\textit{effective user id}). Per far questo si può usare
346 la funzione \func{access}, il cui prototipo è:
348 \begin{prototype}{unistd.h}
349 {int access(const char *pathname, int mode)}
351 La funzione verifica i permessi di accesso, indicati da \var{mode}, per il
352 file indicato da \var{pathname}.
354 La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 altrimenti; in
355 quest'ultimo caso la variabile \texttt{errno} viene settata secondo i codici
356 di errore: \macro{EACCES}, \macro{EROFS}, \macro{EFAULT}, \macro{EINVAL},
357 \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ELOOP},
362 I valori possibili per il parametro \var{mode} sono esprimibili come
363 combinazione delle costanti numeriche riportate in \ntab\ (attraverso un OR
364 binario). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza del
365 file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \macro{F\_OK}, o
366 anche direttamente \func{stat}. In caso \var{pathname} si riferisca ad un link
367 simbolico il controllo è fatto sul file a cui esso fa riferimento.
369 La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso, si ricordi che il
370 fatto che una directory abbia permesso di scrittura non significa che ci si
371 possa scrivere come in un file, e il fatto che un file abbia permesso di
372 esecuzione non comporta che contenga un programma eseguibile. La funzione
373 ritorna zero solo se tutte i permessi controllati sono disponibili, in caso
374 contrario (o di errore) ritorna -1.
379 \begin{tabular}{|c|l|}
381 \textbf{\var{mode}} & \textbf{Significato} \\
384 \macro{R\_OK} & verifica il permesso di lettura \\
385 \macro{W\_OK} & verifica il permesso di scritture \\
386 \macro{X\_OK} & verifica il permesso di esecuzione \\
387 \macro{F\_OK} & verifica l'esistenza del file \\
390 \caption{Valori possibile per il parametro \var{mode} della funzione
392 \label{tab:file_access_mode_val}
395 Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
396 eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (attraverso l'uso del
397 suid bit) che vuole controllare se l'utente originale ha i permessi per
398 accedere ad un certo file.
401 \subsection{Le funzioni \texttt{chmod} e \texttt{fchmod}}
402 \label{sec:file_chmod}
404 Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
405 funzioni, che operano rispettivamente su un filename e su un file descriptor,
406 i cui prototipi sono:
409 \headdecl{sys/types.h}
410 \headdecl{sys/stat.h}
412 \funcdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)} Cambia i permessi del
413 file indicato da \var{path} al valore indicato da \var{mode}.
415 \funcdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)} Analoga alla precedente, ma usa
416 il file descriptor \var{fd} per indicare il file.
418 Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
419 caso di errore \texttt{errno} può assumere i valori:
421 \item \macro{EPERM} L'\textit{effective user id} non corrisponde a quello
422 del proprietario del file o non è zero.
424 ed inoltre \macro{EROFS} e \macro{EIO}; \func{chmod} restituisce anche
425 \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOMEM},
426 \macro{ENOTDIR}, \macro{EACCES}, \macro{ELOOP}; \func{fchmod} anche
430 I valori possibili per \var{mode} sono indicati in \ntab. I valori possono
431 esser combinati con l'OR binario delle relative macro, o specificati
432 direttamente, come per l'analogo comando di shell, con il valore ottale. Ad
433 esempio i permessi standard assegnati ai nuovi file (lettura e scrittura per
434 il proprietario, sola lettura per il gruppo e gli altri) sono corrispondenti
435 al valore ottale $0644$, un programma invece avrebbe anche il bit di
436 esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se si volesse attivare il bit suid
437 il valore da fornire sarebbe $4755$.
442 \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
444 \textbf{\var{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
447 \macro{S\_ISUID} & 04000 & set user ID \\
448 \macro{S\_ISGID} & 02000 & set group ID \\
449 \macro{S\_ISVTX} & 01000 & sticky bit \\
451 \macro{S\_IRWXU} & 00700 & l'utente ha tutti i permessi \\
452 \macro{S\_IRUSR} & 00400 & l'utente ha il permesso di lettura \\
453 \macro{S\_IWUSR} & 00200 & l'utente ha il permesso di scrittura \\
454 \macro{S\_IXUSR} & 00100 & l'utente ha il permesso di esecuzione \\
456 \macro{S\_IRWXG} & 00070 & il gruppo ha tutti i permessi \\
457 \macro{S\_IRGRP} & 00040 & il gruppo ha il permesso di lettura \\
458 \macro{S\_IWGRP} & 00020 & il gruppo ha il permesso di scrittura \\
459 \macro{S\_IXGRP} & 00010 & il gruppo ha il permesso di esecuzione \\
461 \macro{S\_IRWXO} & 00007 & gli altri hanno tutti i permessi \\
462 \macro{S\_IROTH} & 00004 & gli altri hanno il permesso di lettura \\
463 \macro{S\_IWOTH} & 00002 & gli altri hanno il permesso di scrittura \\
464 \macro{S\_IXOTH} & 00001 & gli altri hanno il permesso di esecuzione \\
467 \caption{I valori delle costanti usate per indicare i permessi dei file.}
468 \label{tab:file_permission_const}
471 Il cambiamento dei permessi di un file attraverso queste funzioni ha comunque
472 alcune limitazioni, provviste per motivi di sicurezza. Questo significa che
473 anche se si è proprietari del file non tutte le operazioni sono permesse, in
476 \item siccome solo l'amministratore può settare lo \textit{sticky bit} se se
477 l'\textit{effective user id} del processo non è zero esso viene
478 automaticamente cancellato (senza notifica di errore) qualora sia stato
479 indicato in \var{mode}.
480 \item per via della semantica SVR4 nella creazione dei nuovi file, si può
481 avere il caso in cui il file creato da un processo è assegnato a un gruppo
482 per il quale il processo non ha privilegi. Per evitare che si possa
483 assegnare il bit \acr{sgid} ad un file appartenente a un gruppo per cui
484 non si hanno diritti, questo viene automaticamente cancellato (senza
485 notifica di errore) da \var{mode} qualora il gruppo del file non corrisponda
486 a quelli associati al processo (la cosa non avviene quando
487 l'\textit{effective user id} del processo è zero).
490 Per alcuni filesystem\footnote{il filesystem \textsl{ext2} supporta questa
491 caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista una ulteriore
492 misura di sicurezza, volta ad scongiurare l'abuso dei bit \acr{suid} e
493 \acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi bit qualora un
494 processo che non appartenga all'amministratore scriva su un file. In questo
495 modo anche se un utente malizioso scopre un file \acr{suid} su cui può
496 scrivere, un eventuale modifica comporterà la perdita di ogni ulteriore
500 \subsection{La funzione \texttt{umask}}
501 \label{sec:file_umask}
503 Oltre che dai valori indicati in sede di creazione, i permessi assegnati ai
504 nuovi file sono controllati anche da una maschera di bit settata con la
505 funzione \func{umask}, il cui prototipo è:
507 \begin{prototype}{stat.h}
508 {mode\_t umask(mode\_t mask)}
510 Setta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato da \var{mask}
511 (di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi).
513 La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una delle poche
514 funzioni che non restituisce codici di errore.
517 Questa maschera è una caratteristica di ogni processo e viene utilizzata per
518 impedire che alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di
519 creazione, i bit indicati nella maschera vengono infatti esclusi quando un
520 nuovo file viene creato.
522 In genere questa maschera serve per impostare un default che escluda alcuni
523 permessi (usualmente quello di scrittura per il gruppo e gli altri,
524 corrispondente ad un valore di $022$). Essa è utile perché le routine
525 dell'interfaccia ANSI C degli stream non prevedono l'esistenza dei permessi, e
526 pertanto tutti i nuovi file vengono sempre creati con un default di $666$
527 (cioè permessi di lettura e scrittura per tutti, si veda
528 \tabref{tab:file_permission_const} per un confronto); in questo modo è
529 possibile cancellare automaticamente i permessi non voluti, senza doverlo fare
532 In genere il valore di \func{umask} viene stabilito una volta per tutte al
533 login a $022$, e di norma gli utenti non hanno motivi per modificarlo. Se però
534 si vuole che un processo possa creare un file che chiunque possa leggere
535 allora occorrerà cambiare il valore di \func{umask}.
537 \subsection{Le funzioni \texttt{chown}, \texttt{fchown} e \texttt{lchown}}
538 \label{sec:file_chown}
540 Come per i permessi, il sistema fornisce anche delle funzioni che permettano
541 di cambiare utente e gruppo cui il file appartiene; le funzioni in questione
542 sono tre e i loro prototipi sono i seguenti:
545 \headdecl{sys/types.h}
546 \headdecl{sys/stat.h}
548 \funcdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
549 \funcdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
550 \funcdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
552 Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
553 specificati dalle variabili \var{owner} e \var{group}.
555 Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
556 caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
558 \item \macro{EPERM} L'\textit{effective user id} non corrisponde a quello
559 del proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
561 Oltre a questi entrambe restituiscono gli errori \macro{EROFS} e
562 \macro{EIO}; \func{chown} restituisce anche \macro{EFAULT},
563 \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOMEM}, \macro{ENOTDIR},
564 \macro{EACCES}, \macro{ELOOP}; \func{fchown} anche \macro{EBADF}.
567 In Linux soltanto l'amministratore può cambiare il proprietario di un file,
568 seguendo la semantica di BSD che non consente agli utenti di assegnare i loro
569 file ad altri (per evitare eventuali aggiramenti delle quote).
570 L'amministratore può cambiare il gruppo di un file, il proprietario può
571 cambiare il gruppo dei file che gli appartengono solo se il nuovo gruppo è il
572 suo gruppo primario o uno dei gruppi a cui appartiene.
574 La funzione \func{chown} segue i link simbolici, per operare direttamente su
575 in link simbolico si deve usare la funzione \func{lchown}\footnote{fino alla
576 versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non seguiva i link simbolici, da
577 allora questo comportamento è stato assegnato alla funzione \func{lchown},
578 introdotta per l'occasione, ed è stata creata una nuova system call per
579 \func{chown} che seguisse i link simbolici}. La funzione \func{fchown} opera
580 su un file aperto, essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX.
581 Un'altra estensione rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come
582 valore per \var{owner} e \var{group} i valori restano immutati.
584 Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
585 privilegi di root entrambi i bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono
586 cancellati. Questo non avviene per il bit \acr{sgid} nel caso in cui esso
587 sia usato (in assenza del corrispondente permesso di esecuzione) per indicare
588 che per il file è attivo il \textit{mandatory locking}.
590 %La struttura fondamentale che contiene i dati essenziali relativi ai file è il
591 %cosiddetto \textit{inode}; questo conterrà informazioni come il
592 %tipo di file (file di dispositivo, directory, file di dati, per un elenco
593 %completo vedi \ntab), i permessi (vedi \secref{sec:file_perms}), le date (vedi
594 %\secref{sec:file_times}).
598 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei files}
599 \label{sec:file_infos}
601 Come spiegato in \secref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni
602 generali relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle
603 informazioni relative al controllo di accesso, sono mantenute nell'inode.
605 Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni
606 usando la funzione \texttt{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati
607 memorizzati nell'inode; esamineremo poi le varie funzioni usate per manipolare
608 tutte queste informazioni (eccetto quelle che riguardano la gestione del
609 controllo di accesso, già trattate in in \secref{sec:file_access_control}).
612 \subsection{Le funzioni \texttt{stat}, \texttt{fstat} e \texttt{lstat}}
613 \label{sec:file_stat}
615 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
616 delle funzioni \func{stat}; questa è la funzione che il comando \cmd{ls} usa
617 per poter ottenere e mostrare tutti i dati dei files. I prototipi di queste
618 funzioni sono i seguenti:
620 \headdecl{sys/types.h}
621 \headdecl{sys/stat.h}
624 \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Legge le
625 informazione del file specificato da \var{file\_name} e le inserisce in
628 \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Identica a
629 \func{stat} eccetto che se il \var{file\_name} è un link simbolico vengono
630 lette le informazioni relativa ad esso e non al file a cui fa riferimento.
632 \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)} Identica a \func{stat}
633 eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
634 descriptor \var{filedes}.
636 Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
637 caso di errore \texttt{errno} può assumere uno dei valori: \macro{EBADF},
638 \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ELOOP}, \macro{EFAULT},
639 \macro{EACCESS}, \macro{ENOMEM}, \macro{ENAMETOOLONG}.
642 La struttura \texttt{stat} è definita nell'header \texttt{sys/stat.h} e in
643 generale dipende dall'implementazione, la versione usata da Linux è mostrata
644 in \nfig, così come riportata dalla man page (in realtà la definizione
645 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
646 riservati per estensioni come tempi più precisi, o per il padding dei campi).
651 \begin{minipage}[c]{15cm}
652 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
654 dev_t st_dev; /* device */
655 ino_t st_ino; /* inode */
656 mode_t st_mode; /* protection */
657 nlink_t st_nlink; /* number of hard links */
658 uid_t st_uid; /* user ID of owner */
659 gid_t st_gid; /* group ID of owner */
660 dev_t st_rdev; /* device type (if inode device) */
661 off_t st_size; /* total size, in bytes */
662 unsigned long st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */
663 unsigned long st_blocks; /* number of blocks allocated */
664 time_t st_atime; /* time of last access */
665 time_t st_mtime; /* time of last modification */
666 time_t st_ctime; /* time of last change */
671 \caption{La struttura \texttt{stat} per la lettura delle informazioni dei
673 \label{fig:file_stat_struct}
676 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi nativi
677 del sistema (di quelli definiti in \tabref{tab:xxx_sys_types}, e dichiarati in
678 \texttt{sys/types.h}).
681 \subsection{I tipi di file}
682 \label{sec:file_types}
684 Come riportato in \tabref{tab:file_file_types} in Linux oltre ai file e
685 alle directory esistono vari altri oggetti che possono stare su un filesystem;
686 il tipo di file è ritornato dalla \texttt{stat} nel campo \texttt{st\_mode}
687 (che è quello che contiene anche le informazioni relative ai permessi).
689 Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni, lo
690 standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di files,
691 queste vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni per link
692 simbolici e socket definite da BSD, l'elenco completo di tutte le macro
693 definite in GNU/Linux è riportato in \ntab.
697 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
699 \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
702 \macro{S\_ISREG(m)} & file regolare \\
703 \macro{S\_ISDIR(m)} & directory \\
704 \macro{S\_ISCHR(m)} & device a caratteri \\
705 \macro{S\_ISBLK(m)} & device a blocchi\\
706 \macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo \\
707 \macro{S\_ISLNK(m)} & link simbolico \\
708 \macro{S\_ISSOCK(m)} & socket \\
711 \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h})}
712 \label{tab:file_type_macro}
715 Oltre a queste macro è possibile usare direttamente il valore di
716 \var{st\_mode} per ricavare il significato dei vari bit in esso memorizzati,
717 per questo sempre in \texttt{sys/stat.h} sono definiti i flag riportati in
722 \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
724 \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
727 \macro{S\_IFMT} & 0170000 & bitmask per i bit del tipo di file \\
728 \macro{S\_IFSOCK} & 0140000 & socket \\
729 \macro{S\_IFLNK} & 0120000 & link simbolico \\
730 \macro{S\_IFREG} & 0100000 & file regolare \\
731 \macro{S\_IFBLK} & 0060000 & device a blocchi \\
732 \macro{S\_IFDIR} & 0040000 & directory \\
733 \macro{S\_IFCHR} & 0020000 & device a caratteri \\
734 \macro{S\_IFIFO} & 0010000 & fifo \\
736 \macro{S\_ISUID} & 0004000 & set UID bit \\
737 \macro{S\_ISGID} & 0002000 & set GID bit \\
738 \macro{S\_ISVTX} & 0001000 & sticky bit \\
740 % \macro{S\_IRWXU} & 00700 & bitmask per i permessi del proprietario \\
741 \macro{S\_IRUSR} & 00400 & il proprietario ha permesso di lettura \\
742 \macro{S\_IWUSR} & 00200 & il proprietario ha permesso di scrittura \\
743 \macro{S\_IXUSR} & 00100 & il proprietario ha permesso di esecuzione\\
745 % \macro{S\_IRWXG} & 00070 & bitmask per i permessi del gruppo \\
746 \macro{S\_IRGRP} & 00040 & il gruppo ha permesso di lettura \\
747 \macro{S\_IWGRP} & 00020 & il gruppo ha permesso di scrittura \\
748 \macro{S\_IXGRP} & 00010 & il gruppo ha permesso di esecuzione \\
750 % \macro{S\_IRWXO} & 00007 & bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
751 \macro{S\_IROTH} & 00004 & gli altri hanno permesso di lettura \\
752 \macro{S\_IWOTH} & 00002 & gli altri hanno permesso di esecuzione \\
753 \macro{S\_IXOTH} & 00001 & gli altri hanno permesso di esecuzione \\
756 \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
757 \var{st\_mode} (definite in \texttt{sys/stat.h})}
758 \label{tab:file_mode_flags}
761 Il primo valore definisce la maschera dei bit usati nei quali viene
762 memorizzato il tipo di files, mentre gli altri possono essere usati per
763 effettuare delle selezioni sul tipo di file voluto, combinando opportunamente
764 i vari flag; ad esempio se si volesse controllare se un file è una directory o
765 un file ordinario si potrebbe definire la condizione:
766 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
767 #define IS_FILE_DIR(x) (((x) & S_IFMT) & (S_IFDIR | S_IFREG))
769 in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
770 poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
773 \subsection{La dimensione dei file}
774 \label{sec:file_file_size}
776 Il membro \var{st\_size} contiene la dimensione del file in byte (se il file
777 è un file normale, nel caso di un link simbolico al dimensione è quella del
778 pathname che contiene).
780 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
781 byte. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
782 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
783 per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
784 dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
786 Si tenga conto che lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è detto
787 che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della possibile
788 esistenza dei cosiddetti \textsl{buchi} (detti normalmente \textit{holes}) che
789 si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file dopo aver eseguito
790 una \func{seek} (vedi \secref{sec:file_lseek}) oltre la sua conclusione
793 In tal caso si avranno differenti risultati a seconda del modi in cui si
794 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
795 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
796 legge dal file (ad esempio usando \cmd{wc -c}), dato che in tal caso per le
797 parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso risultato
800 Se è sempre possibile allargare un file scrivendoci sopra od usando la
801 funzione \func{seek} per spostarsi oltre la sua fine. Esistono però anche casi
802 in cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento scartando i dati al
803 di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
805 Un file può essere troncato a zero aprendolo con il flag \macro{O\_TRUNC}, ma
806 questo è un caso particolare; per qualunque altra dimensione si possono usare
809 \headdecl{unistd.h} \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t
810 length)} Fa si che la dimensione del file \var{file\_name} sia troncata ad
811 un valore massimo specificato da \var{lenght}.
813 \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))} Identica a \func{truncate}
814 eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
817 Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
818 caso di errore \texttt{errno} viene settato opportunamente; per
819 \func{ftruncate} si hanno i valori:
821 \item \macro{EBADF} \var{fd} non è un file descriptor.
822 \item \texttt{EINVAL} \var{fd} è un riferimento ad un socket, non a un file
823 o non è aperto in scrittura.
825 per \func{truncate} si hanno:
827 \item \texttt{EACCES} il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
828 permesso di esecuzione una delle directory del pathname.
829 \item \texttt{ETXTBSY} Il file è un programma in esecuzione.
831 ed anche \macro{ENOTDIR}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
832 \macro{EROFS}, \macro{EIO}, \macro{EFAULT}, \macro{ELOOP}.
835 Se il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
836 perduti; il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e
837 dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso
838 fino alla lunghezza scelta; in quest'ultimo caso lo spazio viene riempito con
839 zeri (e in genere si ha la creazione di un hole nel file).
842 \subsection{I tempi dei file}
843 \label{sec:file_file_times}
845 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
846 nell'inode insieme agli altri attributi del file e possono essere letti tramite
847 la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso tre campi della
848 struttura in \figref{fig:file_stat_struct}. Il significato di detti tempi e
849 dei relativi campi è riportato nello schema in \ntab:
854 \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
856 \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione}
857 & \textbf{Opzione} \\
860 \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read}& \cmd{-u}\\
861 \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write}& default\\
862 \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'inode&\func{chmod},
863 \func{utime} & \cmd{-c} \\
866 \caption{I tre tempi associati a ciascun file}
867 \label{tab:file_file_times}
870 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
871 modifica (il \textit{modification time} \var{st\_mtime}) e il tempo di
872 cambiamento di stato (il \textit{chage time} \var{st\_ctime}). Il primo
873 infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre il
874 secondo ad una modifica dell'inode; siccome esistono molte operazioni (come la
875 funzione \func{link} e molte altre che vedremo in seguito) che modificano solo
876 le informazioni contenute nell'inode senza toccare il file, diventa necessario
877 l'utilizzo di un altro tempo.
879 Il sistema non tiene conto dell'ultimo accesso all'inode, pertanto funzioni
880 come \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza sui tre tempi. Il
881 tempo di ultimo accesso viene di solito usato per cancellare i file che non
882 servono più dopo un certo lasso di tempo (ad esempio \cmd{leafnode} cancella i
883 vecchi articoli sulla base di questo tempo).
885 Il tempo di ultima modifica invece viene usato da \cmd{make} per decidere
886 quali file necessitano di essere ricompilati o (talvolta insieme anche al
887 tempo di cambiamento di stato) per decidere quali file devono essere
888 archiviati per il backup. Il comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni
889 \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i tempi dei file secondo lo schema riportato
890 nell'ultima colonna di \curtab.
892 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui tempi è
893 illustrato in \ntab. Si sono riportati gli effetti sia per il file a cui si fa
894 riferimento, sia per la directory che lo contiene; questi ultimi possono
895 essere capiti se si tiene conto di quanto già detto, e cioè che anche le
896 directory sono files, che il sistema tratta in maniera del tutto analoga agli
899 Per questo motivo tutte le volte che compiremo una operazione su un file che
900 comporta una modifica della sua directory entry, andremo anche a scrivere
901 sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un esempio
902 di questo può essere la cancellazione di un file, mentre leggere o scrivere o
903 cambiarne i permessi ha effetti solo sui tempi del file.
908 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
910 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
911 \multicolumn{3}{|p{3cm}|}{\centering{File o directory di riferimento}}&
912 \multicolumn{3}{|p{3cm}|}{\centering{Directory genitrice del riferimento}}
913 &\multicolumn{1}{|p{3.6cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
916 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{}
917 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
918 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
919 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
920 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
921 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
922 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
923 &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
926 \func{chmod}, \func{fchmod}
927 & & &$\bullet$& & & & \\
928 \func{chown}, \func{fchown}
929 & & &$\bullet$& & & & \\
931 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& con
932 \macro{O\_CREATE} \\ \func{creat}
933 & &$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$&
934 con \macro{O\_TRUNC} \\ \func{exec}
935 &$\bullet$& & & & & & \\
937 & & &$\bullet$& & & & \\
939 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
941 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
943 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
945 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& con
946 \macro{O\_CREATE} \\ \func{open}
947 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & con
948 \macro{O\_TRUNC} \\ \func{pipe}
949 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
951 &$\bullet$& & & & & & \\
953 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& using
954 \func{unlink}\\ \func{remove}
955 & & & & &$\bullet$&$\bullet$& using
956 \func{rmdir}\\ \func{rename}
957 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& per entrambi
958 gli argomenti\\ \func{rmdir}
959 & & & & &$\bullet$&$\bullet$& \\
960 \func{truncate}, \func{ftruncate}
961 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
963 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
965 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
967 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
970 \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo
971 accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
972 \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
973 \label{tab:file_times_effects}
976 Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
977 creazione del file, usato da molti altri sistemi operativi, che in unix non
981 \subsection{La funzione \texttt{utime}}
982 \label{sec:file_utime}
984 I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere cambiati usando la
985 funzione \func{utime}, il cui prototipo è:
987 \begin{prototype}{utime.h}
988 {int utime(const char * filename, struct utimbuf *times)}
990 Cambia i tempi di ultimo accesso e modifica dell'inode specificato da
991 \var{filename} secondo i campi \var{actime} e \var{modtime} di \var{times}. Se
992 questa è \macro{NULL} allora viene usato il tempo corrente.
994 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in caso di errore, nel
995 qual caso \var{errno} è settata opportunamente.
997 \item \texttt{EACCESS} non si ha il permesso di scrittura sul file.
998 \item \texttt{ENOENT} \var{filename} non esiste.
1002 La struttura \var{utimebuf} usata da \func{utime} è definita come:
1003 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
1005 time_t actime; /* access time */
1006 time_t modtime; /* modification time */
1010 L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
1011 cosa è l'argomento \var{times}; se è \textit{NULL} la funzione setta il tempo
1012 corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file; se invece si è
1013 specificato un valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari del
1014 file (o si hanno i privilegi di amministratore).
1016 Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
1017 cambiamento di stato del file, che viene comunque cambiato dal kernel tutte le
1018 volte che si modifica l'inode (quindi anche alla chiamata di \func{utime}).
1019 Questo serve anche come misura di sicurezza per evitare che si possa
1020 modificare un file nascondendo completamente le proprie tracce. In realtà la
1021 cosa resta possibile, se si è in grado di accedere al device, scrivendo
1022 direttamente sul disco senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente è
1023 molto più complicato da realizzare.
1027 \section{La manipolazione di file e directory}
1029 Come già accennato in \secref{sec:file_filesystem} in un sistema unix-like
1030 i file hanno delle caratteristiche specifiche dipendenti dall'architettura del
1031 sistema, esamineremo qui allora le funzioni usate per la creazione di link
1032 simbolici e diretti e per la gestione delle directory, approfondendo quanto
1033 già accennato in precedenza.
1036 \subsection{Le funzioni \texttt{link} e \texttt{unlink}}
1037 \label{sec:file_link}
1039 Una delle caratteristiche comuni a vari sistemi operativi è quella di poter
1040 creare dei nomi fittizi (alias o collegamenti) per potersi riferire allo
1041 stesso file accedendovi da directory diverse. Questo è possibile anche in
1042 ambiente unix, dove tali collegamenti sono usualmente chiamati \textit{link},
1043 ma data la struttura del sistema ci sono due metodi sostanzialmente diversi
1044 per fare questa operazione.
1046 Come spiegato in \secref{sec:file_architecture} l'accesso al contenuto di
1047 un file su disco avviene attraverso il suo inode, e il nome che si trova in
1048 una directory è solo una etichetta associata ad un puntatore a detto inode.
1049 Questo significa che la realizzazione di un link è immediata in quanto uno
1050 stesso file può avere tanti nomi diversi allo stesso tempo, dati da
1051 altrettante diverse associazioni allo stesso inode; si noti poi che nessuno di
1052 questi nomi viene ad assumere una particolare preferenza rispetto agli altri.
1054 Per aggiungere un nome ad un inode si utilizza la funzione \texttt{link}; si
1055 suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento diretto (o
1056 \textit{hard link}). Il prototipo della funzione e le sue caratteristiche
1057 principali, come risultano dalla man page, sono le seguenti:
1058 \begin{prototype}{unistd.h}
1059 {int link(const char * oldpath, const char * newpath)}
1060 Crea un nuovo collegamento diretto al file indicato da \texttt{oldpath}
1061 dandogli nome \texttt{newpath}.
1063 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in caso di errore. La
1064 variabile \texttt{errno} viene settata opportunamente, i principali codici
1067 \item \texttt{EXDEV} \texttt{oldpath} e \texttt{newpath} non sono sullo
1069 \item \texttt{EPERM} il filesystem che contiene \texttt{oldpath} e
1070 \texttt{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
1071 \item \texttt{EEXIST} un file (o una directory) con quel nome esiste di
1073 \item \texttt{EMLINK} ci sono troppi link al file \texttt{oldpath} (il
1074 numero massimo è specificato dalla variabile \texttt{LINK\_MAX}, vedi
1075 \secref{sec:xxx_limits}).
1080 La creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file,
1081 ma si limita ad aumentare di uno il numero di referenze al file (come si può
1082 controllare con il campo \var{st\_nlink} di \var{stat}) aggiungendo il nuovo
1083 nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può essere così richiamato in
1086 Per quanto dicevamo in \secref{sec:file_filesystem} la creazione del
1087 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i pathname sono nello stesso
1088 filesystem; inoltre il filesystem deve supportare i collegamenti diretti (non è
1089 il caso ad esempio del filesystem \texttt{vfat} di Windows).
1091 La funzione opera sui file ordinari, come sugli altri oggetti del filesystem,
1092 in alcuni filesystem solo l'amministratore è in grado di creare un
1093 collegamento diretto ad un'altra directory, questo lo si fa perché in questo
1094 caso è possibile creare dei circoli nel filesystem (vedi
1095 \secref{sec:file_symlink}) che molti programmi non sono in grado di
1096 gestire e la cui rimozione diventa estremamente complicata (in genere occorre
1097 far girare il programma \texttt{fsck} per riparare il filesystem); data la sua
1098 pericolosità in generale nei filesystem usati in Linux questa caratteristica è
1099 stata disabilitata, e la funzione restituisce l'errore \texttt{EPERM}.
1101 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia) si
1102 effettua con la funzione \texttt{unlink}; il suo prototipo è il seguente:
1104 \begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char * pathname)}
1105 Cancella il nome specificato dal pathname nella relativa directory e
1106 decrementa il numero di riferimenti nel relativo inode. Nel caso di link
1107 simbolico cancella il link simbolico; nel caso di socket, fifo o file di
1108 dispositivo rimuove il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto
1109 uno di questi oggetti possono continuare ad utilizzarlo.
1111 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
1112 qual caso il file non viene toccato. La variabile \texttt{errno} viene
1113 settata secondo i seguenti codici di errore:
1115 \item \texttt{EISDIR} \var{pathname} si riferisce ad una directory
1116 (valore specifico ritornato da Linux che non consente l'uso di
1117 \texttt{unlink} con le directory, e non conforme allo standard POSIX, che
1118 prescrive invece l'uso di \texttt{EPERM} in caso l'operazione non sia
1119 consentita o il processo non abbia privilegi sufficienti).
1120 \item \texttt{EROFS} \var{pathname} è su un filesystem montato in sola
1122 \item \texttt{EISDIR} \var{pathname} fa riferimento a una directory.
1126 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
1127 scrittura su di essa (dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto) e
1128 il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (torneremo in
1129 dettaglio sui permessi e gli attributi fra poco), se inoltre lo
1130 \textit{sticky} bit è settato occorrerà anche essere proprietari del file o
1131 proprietari della directory (o root, per cui nessuna delle restrizioni è
1134 Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione
1135 della nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
1136 nell'inode deve essere una operazione atomica (cioè non interrompibile da
1137 altri) processi, per questo entrambe queste funzioni sono realizzate tramite
1138 una singola system call.
1140 Si ricordi infine che il file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
1141 i riferimenti ad esso sono stati cancellati, solo quando il \textit{link
1142 count} mantenuto nell'inode diventa zero lo spazio occupato viene rimosso. A
1143 questo però si aggiunge una altra condizione, e cioè che non ci siano processi
1144 che abbiano detto file aperto. Come accennato questa proprietà viene spesso
1145 usata per essere sicuri di non lasciare file temporanei su disco in caso di
1146 crash dei programmi; la tecnica è quella di aprire il file e chiamare
1147 \texttt{unlink} subito dopo.
1149 \subsection{Le funzioni \texttt{remove} e \texttt{rename}}
1150 \label{sec:file_remove}
1152 Al contrario di quanto avviene con altri unix in Linux non è possibile usare
1153 \texttt{unlink} sulle directory, per cancellare una directory si può usare la
1154 funzione \texttt{rmdir} (vedi \secref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la
1155 funzione \texttt{remove}. Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C
1156 per cancellare un file o una directory (e funziona anche per i sistemi che non
1157 supportano i link diretti), che per i file è identica alla \texttt{unlink} e
1158 per le directory è identica alla \texttt{rmdir}:
1160 \begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
1161 Cancella un nome dal filesystem. Usa \texttt{unlink} per i file e
1162 \texttt{rmdir} per le directory.
1164 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
1165 qual caso il file non viene toccato. Per i codici di errori vedi quanto
1166 riportato nella descrizione di \texttt{unlink} e \texttt{rmdir}.
1169 Per cambiare nome ad un file si usa invece la funzione \texttt{rename}, il
1170 vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
1171 \texttt{unlink} e \texttt{link} è che l'operazione è eseguita atomicamente, in
1172 questo modo non c'è la possibilità che un processo che cerchi di accedere al
1173 nuovo nome dopo che il vecchio è stato cambiato lo trovi mancante.
1175 \begin{prototype}{stdio.h}
1176 {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
1177 Rinomina un file, spostandolo fra directory diverse quando richiesto.
1179 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
1180 qual caso il file non viene toccato. La variabile \texttt{errno} viene
1181 settata secondo i seguenti codici di errore:
1183 \item \texttt{EISDIR} \texttt{newpath} è una directory già esistente mentre
1184 \texttt{oldpath} non è una directory.
1185 \item \texttt{EXDEV} \texttt{oldpath} e \texttt{newpath} non sono sullo
1187 \item \texttt{ENOTEMPTY} \texttt{newpath} è una directory già esistente e
1189 \item \texttt{EBUSY} o \texttt{oldpath} o \texttt{newpath} sono in uso da
1190 parte di qualche processo (come directory di lavoro o come root) o del
1191 sistema (come mount point).
1192 \item \texttt{EINVAL} \texttt{newpath} contiene un prefisso di
1193 \texttt{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory
1194 come sottodirectory di se stessa.
1195 \item \texttt{EMLINK} \texttt{oldpath} ha già il massimo numero di link
1196 consentiti o è una directory e la directory che contiene \texttt{newpath}
1197 ha già il massimo numero di link.
1198 \item \texttt{ENOTDIR} Uno dei componenti dei pathname non è una directory
1199 o\texttt{oldpath} è una directory e \texttt{newpath} esiste e non è una
1201 \item \texttt{EACCESS} Non c'è il permesso di scrittura per la directory in
1202 cui si vuole creare il nuovo link o una delle directory del pathname non
1203 consente la ricerca (permesso di esecuzione).
1204 \item \texttt{EPERM} le directory contenenti \texttt{oldpath} o
1205 \texttt{newpath} hanno lo sticky bit attivo e i permessi del processo non
1206 consentono rispettivamente la cancellazione e la creazione del file, o il
1207 filesystem non supporta i link.
1208 \item \texttt{ENOSPC} Il device di destinazione non ha più spazio per la
1213 \subsection{I link simbolici}
1214 \label{sec:file_symlink}
1216 Siccome la funzione \texttt{link} crea riferimenti agli inodes, essa può
1217 funzionare soltanto per file che risiedono sullo stesso filesystem, dato che
1218 in questo caso è garantita l'unicità dell'inode, e solo per un filesystem di
1219 tipo unix. Inoltre in Linux non è consentito eseguire un link diretto ad una
1222 Per ovviare a queste limitazioni i sistemi unix supportano un'altra forma di
1223 link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
1224 come avviene in altri sistemi operativi, dei file che contengono il
1225 semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
1226 possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi e a directory, e
1227 pure a file che non esistono ancora.
1229 Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono contrassegnati come tali
1230 al kernel (analogamente a quanto avviene per le directory) per cui la chiamata
1231 ad una \texttt{open} o una \texttt{stat} su un link simbolico comporta la
1232 lettura del contenuto del medesimo e l'applicazione della funzione al file
1233 specificato da quest'ultimo. Invece altre funzioni come quelle per cancellare
1234 o rinominare i file operano direttamente sul link simbolico (per l'elenco vedi
1235 \ntab). Inoltre esistono funzioni apposite, come la \texttt{readlink} e la
1236 \texttt{lstat} per accedere alle informazioni del link invece che a quelle del
1237 file a cui esso fa riferimento.
1239 Le funzioni per operare sui link simbolici sono le seguenti, esse sono tutte
1240 dichiarate nell'header file \texttt{unistd.h}.
1242 \begin{prototype}{unistd.h}
1243 {int symlink(const char * oldname, const char * newname)}
1244 Crea un nuovo link simbolico al file indicato da \texttt{oldname} dandogli
1245 nome \texttt{newname}.
1247 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, in caso
1248 di errore. La variabile \texttt{errno} viene settata secondo i codici di
1249 errore standard di accesso ai file (trattati in dettaglio in
1250 \secref{sec:file_access_control}) ai quali si aggiungono i seguenti:
1252 \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di
1254 \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
1255 su un filesystem montato in sola lettura.
1256 \item \texttt{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
1257 link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
1258 \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione di
1259 \texttt{oldname} o di \texttt{newname}.
1263 Dato che la funzione \texttt{open} segue i link simbolici, è necessaria usare
1264 un'altra funzione quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico,
1265 questa funzione è la:
1267 \begin{prototype}{unistd.h}
1268 {int readlink(const char * path, char * buff, size\_t size)}
1269 Legge il contenuto del link simbolico indicato da \texttt{path} nel buffer
1270 \texttt{buff} di dimensione \texttt{size}. Non chiude la stringa con un
1271 carattere nullo e la tronca a \texttt{size} nel caso il buffer sia troppo
1272 piccolo per contenerla.
1274 La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro \texttt{buff} o
1275 -1 per un errore, in caso di errore. La variabile \texttt{errno} viene
1276 settata secondo i codici di errore:
1278 \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di
1280 \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
1281 su un filesystem montato in sola lettura.
1282 \item \texttt{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
1283 link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
1287 In \ntab\ si è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni che
1288 operano sui file rispetto ai link simbolici; specificando quali seguono il
1289 link simbolico e quali possono operare direttamente sul suo contenuto.
1293 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
1295 \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
1298 \func{access} & $\bullet$ & \\
1299 \func{chdir} & $\bullet$ & \\
1300 \func{chmod} & $\bullet$ & \\
1301 \func{chown} & & $\bullet$ \\
1302 \func{creat} & $\bullet$ & \\
1303 \func{exec} & $\bullet$ & \\
1304 \func{lchown} & $\bullet$ & $\bullet$ \\
1306 \func{lstat} & & $\bullet$ \\
1307 \func{mkdir} & $\bullet$ & \\
1308 \func{mkfifo} & $\bullet$ & \\
1309 \func{mknod} & $\bullet$ & \\
1310 \func{open} & $\bullet$ & \\
1311 \func{opendir} & $\bullet$ & \\
1312 \func{pathconf} & $\bullet$ & \\
1313 \func{readlink} & & $\bullet$ \\
1314 \func{remove} & & $\bullet$ \\
1315 \func{rename} & & $\bullet$ \\
1316 \func{stat} & $\bullet$ & \\
1317 \func{truncate} & $\bullet$ & \\
1318 \func{unlink} & & $\bullet$ \\
1321 \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
1322 \label{tab:file_symb_effect}
1324 si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
1325 con i file descriptor, in quanto la gestione del link simbolico viene in
1326 genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
1327 (normalmente la \func{open}).
1331 \includegraphics[width=5cm]{img/link_loop.eps}
1332 \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
1333 \label{fig:file_link_loop}
1336 Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
1337 cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in \curfig, che riporta
1338 la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo
1339 interno un link simbolico che punta di nuovo a \file{/boot}\footnote{Questo
1340 tipo di loop è stato effettuato per poter permettere a \cmd{grub} (un
1341 bootloader estremamente avanzato in grado di accedere direttamente
1342 attraverso vari filesystem al file da lanciare come sistema operativo) di
1343 vedere i file in questa directory, che è montata su una partizione separata
1344 (e che grub vedrebbe come radice), con lo stesso path con cui verrebbero
1345 visti dal sistema operativo.}.
1347 Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
1348 scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
1349 lanciassimo un comando del tipo \cmd{grep -r linux *}, il loop nella directory
1350 porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file/{boot/boot},
1351 \file/{boot/boot/boot} e così via, fino a generare un errore (che poi è
1352 \macro{ELOOP}) quando viene superato il numero massimo di link simbolici
1353 consentiti (uno dei limiti del sistema, posto proprio per poter uscire da
1354 questo tipo di situazione).
1356 Un secondo punto da tenere presente è che un link simbolico può essere fatto
1357 anche ad un file che non esiste; ad esempio possiamo creare un file temporaneo
1358 nella nostra directory con un link del tipo:
1360 $ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
1362 ma anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste (quello che viene chiamato un
1363 \textit{dangling link}, letteralemnte \textsl{link ciondolante}). Aprendo in
1364 scrittura \file{temporaneo} questo verrà scritto; ma se cercassimo di
1365 accederlo in sola lettura (ad esempio con \cmd{cat}) otterremmo:
1368 cat: temporaneo: No such file or directory
1370 con un errore che può sembrare sbagliato, dato \cmd{ls} ci mostrerebbe
1371 l'esistenza di \file{temporaneo}.
1374 \subsection{Le funzioni \texttt{mkdir} e \texttt{rmdir}}
1375 \label{sec:file_dir_creat_rem}
1377 Queste due funzioni servono per creare e cancellare delle directory e sono
1378 omonime degli analoghi comandi di shell. Per poter accedere ai tipi usati
1379 da queste funzioni si deve includere il file \texttt{sys/types.h}, il
1380 protoripo della prima è:
1382 \begin{prototype}{sys/stat.h}
1383 {int mkdir (const char * dirname, mode\_t mode)}
1384 Crea una nuova directory vuota con il nome indicato da \var{dirname},
1385 assegnandole i permessi indicati da \var{mode}. Il nome può essere indicato
1386 con il pathname assoluto o relativo.
1388 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
1389 qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1391 \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di già.
1392 \item \texttt{EACCESS}
1393 Non c'è il permesso di scrittura per la directory in cui si vuole inserire
1395 \item \texttt{EMLINK} La directory in cui si vuole creare la nuova directory
1396 contiene troppi file. Sotto Linux questo normalmente non avviene perché il
1397 filesystem standard consente la creazione di un numero di file maggiore di
1398 quelli che possono essere contenuti nell'hard-disk, ma potendo avere a che
1399 fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può presentarsi.
1400 \item \texttt{ENOSPC} Non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
1401 la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
1403 ed inoltre anche \macro{EPERM}, \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG},
1404 \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ENOMEM}, \macro{ELOOP},
1410 \begin{prototype}{sys/stat.h}
1411 {int rmdir (const char * dirname)}
1412 Cancella la directory \var{dirname}, che deve essere vuota. Il nome può
1413 essere indicato con il pathname assoluto o relativo.
1415 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
1416 qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1418 \item \texttt{EPERM} Il filesystem non supporta la cancellazione di
1419 directory, oppure la directory che contiene \var{dirname} ha lo sticky bit
1420 settato e l'\textit{effective user id} del processo non corrisponde al
1421 proprietario della directory.
1422 \item \texttt{EACCESS} Non c'è il permesso di scrittura per la directory che
1423 contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso di
1424 attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
1426 \item \texttt{EBUSY} La directory specificata è la directory di lavoro o la
1427 radice di qualche processo.
1428 \item \texttt{ENOTEMPTY} La directory non è vuota.
1430 ed inoltre anche \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
1431 \macro{ENOTDIR}, \macro{ENOMEM}, \macro{ELOOP}, \macro{EROFS}.
1438 \subsection{Accesso alle directory}
1439 \label{sec:file_dir_read}
1441 Benché le directory siano oggetti del filesystem come tutti gli altri non ha
1442 ovviamente senso aprirle come fossero dei file di dati. Può però essere utile
1443 poterne leggere il contenuto ad esempio per fare la lista dei file che esse
1444 contengono o ricerche sui medesimi.
1446 Per accedere al contenuto delle directory si usano i cosiddetti
1447 \textit{directory streams} (chiamati così per l'analogia con i file stream);
1448 la funzione \texttt{opendir} apre uno di questi stream e la funzione
1449 \texttt{readdir} legge il contenuto della directory, i cui elementi sono le
1450 \textit{directory entry} (da distinguersi da quelle della cache di cui
1451 parlavamo in \secref{sec:file_vfs}) in una opportuna struttura
1452 \texttt{struct dirent}.
1454 (NdA Il resto va scritto!!! É noioso e lo farò più avanti).
1458 \subsection{La directory di lavoro}
1459 \label{sec:file_work_dir}
1461 A ciascun processo è associato ad una directory nel filesystem che è chiamata
1462 directory corrente o directory di lavoro (\textit{current working directory})
1463 che è quella a cui si fa riferimento quando un filename è espresso in forma
1464 relativa (relativa appunto a questa directory).
1466 Quando un utente effettua il login questa directory viene settata alla
1467 cosiddetta \textit{home directory} del suo account, il comando \texttt{cd}
1468 della shell consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad
1469 un'altra. Siccome la directory corrente resta la stessa quando viene creato
1470 un processo figlio, la directory corrente della shell diventa anche la
1471 directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
1473 Le funzioni qui descritte servono esaminare e cambiare la directory di lavoro
1476 \begin{prototype}{unistd.h}{char * getcwd (char * buffer, size\_t size)}
1477 Restituisce il filename completo della directory di lavoro corrente nella
1478 stringa puntata da \texttt{buffer}, che deve essere precedentemente
1479 allocata, per una dimensione massima di \texttt{size}. Si può anche
1480 specificare un puntatore nullo come \textit{buffer}, nel qual caso la
1481 stringa sarà allocata automaticamente per una dimensione pari a
1482 \texttt{size} qualora questa sia diversa da zero, o della lunghezza esatta
1483 del pathname altrimenti. In questo caso si deve ricordare di disallocare la
1484 stringa una volta cessato il suo utilizzo.
1486 La funzione restituisce il puntatore \texttt{buffer} se riesce,
1487 \texttt{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
1488 \texttt{errno} è settata con i seguenti codici di errore:
1490 \item \texttt{EINVAL} L'argomento \texttt{size} è zero e \texttt{buffer} non
1492 \item \texttt{ERANGE} L'argomento \texttt{size} è più piccolo della
1493 lunghezza del pathname.
1494 \item \texttt{EACCESS} Manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
1495 componenti del pathname (cioè su una delle directory superiori alla
1500 Di questa funzione esiste una versione \texttt{char * getwd(char * buffer)}
1501 fatta per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare
1502 la dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
1503 dimensione superiore a \texttt{PATH\_MAX} (di solito 256 byte, vedi
1504 \secref{sec:xxx_limits}); il problema è che in Linux non esiste una dimensione
1505 superiore per un pathname, per cui non è detto che il buffer sia sufficiente a
1506 contenere il nome del file, e questa è la ragione principale per cui questa
1507 funzione è deprecata.
1509 Una seconda funzione simile è \texttt{char * get\_current\_dir\_name(void)}
1510 che è sostanzialmente equivalente ad una \texttt{getcwd(NULL, 0)}, con la sola
1511 differenza che essa ritorna il valore della variabile di ambiente
1512 \texttt{PWD}, che essendo costruita dalla shell può contenere anche dei
1513 riferimenti simbolici.
1515 Come già detto in unix anche le directory sono file, è possibile pertanto
1516 riferirsi ad esse tramite il file descriptor dell'interfaccia a basso livello,
1517 e non solo tramite il filename; per questo motivo ci sono due diverse funzioni
1518 per cambiare directory di lavoro.
1520 \begin{prototype}{unistd.h}{int chdir (const char * pathname)}
1521 Come dice il nome (che significa \textit{change directory}) questa funzione
1522 serve a cambiare la directory di lavoro a quella specificata dal pathname
1523 contenuto nella stringa \texttt{pathname}.
1526 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir (int filedes)}
1527 Analoga alla precedente, ma usa un file descriptor invece del pathname.
1529 Entrambe le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
1530 errore, in caso di errore \texttt{errno} viene settata secondo i codici di
1531 errore standard di accesso ai file (trattati in dettaglio in
1532 \secref{sec:file_access_control}) ai quali si aggiunge il codice
1533 \texttt{ENOTDIR} nel caso il \texttt{filename} indichi un file che non sia