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12 \chapter{File e directory}
13 \label{cha:files_and_dirs}
15 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
16 file e directory, iniziando dalle funzioni di libreria che si usano per
17 copiarli, spostarli e cambiarne i nomi. Esamineremo poi l'interfaccia che
18 permette la manipolazione dei vari attributi di file e directory ed alla fine
19 faremo una trattazione dettagliata su come è strutturato il sistema base di
20 protezioni e controllo dell'accesso ai file e sulle funzioni che ne permettono
21 la gestione. Tutto quello che riguarda invece la manipolazione del contenuto
22 dei file è lasciato ai capitoli successivi.
26 \section{La gestione di file e directory}
29 Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} in un sistema unix-like
30 la gestione dei file ha delle caratteristiche specifiche che derivano
31 direttamente dall'architettura del sistema. In questa sezione esamineremo le
32 funzioni usate per la manipolazione di file e directory, per la creazione di
33 link simbolici e diretti, per la gestione e la lettura delle directory.
35 In particolare ci soffermeremo sulle conseguenze che derivano
36 dall'architettura dei filesystem illustrata nel capitolo precedente per quanto
37 riguarda il comportamento e gli effetti delle varie funzioni.
40 \subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
43 Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
44 dei nomi fittizi (come gli alias del MacOS o i collegamenti di Windows o i
45 nomi logici del VMS) che permettono di fare riferimento allo stesso file
46 chiamandolo con nomi diversi o accedendovi da directory diverse.
48 Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove tali collegamenti sono
49 usualmente chiamati \textit{link}; ma data l'architettura del sistema riguardo
50 la gestione dei file (ed in particolare quanto trattato in
51 sez.~\ref{sec:file_arch_func}) ci sono due metodi sostanzialmente diversi per
52 fare questa operazione.
54 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} l'accesso al contenuto di un
55 file su disco avviene passando attraverso il suo \itindex{inode}
56 \textit{inode}, che è la struttura usata dal kernel che lo identifica
57 univocamente all'interno di un singolo filesystem. Il nome del file che si
58 trova nella voce di una directory è solo un'etichetta, mantenuta all'interno
59 della directory, che viene associata ad un puntatore che fa riferimento al
60 suddetto \textit{inode}.
62 Questo significa che, fintanto che si resta sullo stesso filesystem, la
63 realizzazione di un link è immediata, ed uno stesso file può avere tanti nomi
64 diversi, dati da altrettante associazioni diverse allo stesso \itindex{inode}
65 \textit{inode} effettuate tramite ``etichette'' diverse in directory
66 diverse. Si noti anche che nessuno di questi nomi viene ad assumere una
67 particolare preferenza o originalità rispetto agli altri, in quanto tutti
68 fanno comunque riferimento allo stesso \itindex{inode} \textit{inode}.
70 Per aggiungere ad una directory una voce che faccia riferimento ad un
71 \itindex{inode} \textit{inode} già esistente si utilizza la funzione
72 \func{link}; si suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento
73 diretto, o \textit{hard link}. Il prototipo della funzione è il seguente:
74 \begin{prototype}{unistd.h}
75 {int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
76 Crea un nuovo collegamento diretto.
78 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
79 errore nel qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
81 \item[\errcode{EXDEV}] i file \param{oldpath} e \param{newpath} non fanno
82 riferimento ad un filesystem montato sullo stesso \textit{mount point}.
83 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
84 \param{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
85 \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) di nome \param{newpath}
87 \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi link al file \param{oldpath} (il
88 numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
89 sez.~\ref{sec:sys_limits}).
91 ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOTDIR},
92 \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
93 \errval{ENOSPC}, \errval{EIO}.}
96 La funzione crea sul \itindex{pathname} \textit{pathname} \param{newpath} un
97 collegamento diretto al file indicato da \param{oldpath}. Per quanto detto la
98 creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file, ma
99 si limita a creare una voce nella directory specificata da \param{newpath} e
100 ad aumentare di uno il numero di riferimenti al file (riportato nel campo
101 \var{st\_nlink} della struttura \struct{stat}, vedi sez.~\ref{sec:file_stat})
102 aggiungendo il nuovo nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può
103 essere così chiamato con vari nomi in diverse directory.
105 Per quanto dicevamo in sez.~\ref{sec:file_filesystem} la creazione di un
106 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i \itindex{pathname}
107 \textit{pathname} sono nello stesso filesystem; inoltre il filesystem deve
108 supportare i collegamenti diretti (il meccanismo non è disponibile ad esempio
109 con il filesystem \acr{vfat} di Windows). In realtà la funzione ha un
110 ulteriore requisito, e cioè che non solo che i due file siano sullo stesso
111 filesystem, ma anche che si faccia riferimento ad essi sullo stesso
112 \textit{mount point}.\footnote{si tenga presente infatti (vedi
113 sez.~\ref{sec:sys_file_config}) che a partire dal kernel 2.4 uno stesso
114 filesystem può essere montato più volte su directory diverse.}
116 La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
117 filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
118 l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
119 directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
120 creare dei \textit{loop} nel filesystem (vedi l'esempio mostrato in
121 sez.~\ref{sec:file_symlink}, dove riprenderemo il discorso) che molti programmi
122 non sono in grado di gestire e la cui rimozione diventerebbe estremamente
123 complicata (in genere per questo tipo di errori occorre far girare il
124 programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
126 Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei link
127 simbolici che possono fornire la stessa funzionalità senza questi problemi,
128 nel caso di Linux questa capacità è stata completamente disabilitata, e al
129 tentativo di creare un link diretto ad una directory la funzione \func{link}
130 restituisce l'errore \errcode{EPERM}.
132 Un ulteriore comportamento peculiare di Linux è quello in cui si crea un
133 \textit{hard link} ad un link simbolico. In questo caso lo standard POSIX
134 prevederebbe che quest'ultimo venga risolto e che il collegamento sia
135 effettuato rispetto al file cui esso punta, e che venga riportato un errore
136 qualora questo non esista o non sia un file. Questo era anche il comportamento
137 iniziale di Linux ma a partire dai kernel della serie 2.0.x\footnote{per la
138 precisione il comportamento era quello previsto dallo standard POSIX fino al
139 kernel di sviluppo 1.3.56, ed è stato temporaneamente ripristinato anche
140 durante lo sviluppo della serie 2.1.x, per poi tornare al comportamento
141 attuale fino ad oggi (per riferimento si veda
142 \href{http://lwn.net/Articles/293902}
143 {\texttt{http://lwn.net/Articles/293902}}).} è stato adottato un
144 comportamento che non segue più lo standard per cui l'\textit{hard link} viene
145 creato rispetto al link simbolico, e non al file cui questo punta.
147 La ragione di questa differenza rispetto allo standard, presente anche in
148 altri sistemi unix-like, sono dovute al fatto che un link simbolico può fare
149 riferimento anche ad un file non esistente o a una directory, per i quali
150 l'\textit{hard link} non può essere creato, per cui la scelta di seguire il
151 link simbolico è stata ritenuta una scelta scorretta nella progettazione
152 dell'interfaccia. Infatti se non ci fosse il comportamento adottato da Linux
153 sarebbe impossibile creare un \textit{hard link} ad un link simbolico, perché
154 la funzione lo risolverebbe e l'\textit{hard link} verrebbe creato verso la
155 destinazione. Invece evitando di seguire lo standard l'operazione diventa
156 possibile, ed anche il comportamento della funzione risulta molto più
157 comprensibile. Tanto più che se proprio se si vuole creare un \textit{hard
158 link} rispetto alla destinazione di un link simbolico è sempre possibile
159 farlo direttamente.\footnote{ciò non toglie che questo comportamento fuori
160 standard possa causare problemi, come nell'esempio descritto nell'articolo
161 citato nella nota precedente, a programmi che non si aspettano questa
162 differenza rispetto allo standard POSIX.}
164 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia
165 all'interno di una directory) si effettua con la funzione \funcd{unlink}; il
166 suo prototipo è il seguente:
167 \begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char *pathname)}
171 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
172 errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
173 \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
175 \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} si riferisce ad una directory.
177 \item[\errcode{EROFS}] \param{pathname} è su un filesystem montato in sola
179 \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} fa riferimento a una directory.
181 ed inoltre: \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOENT},
182 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
186 \footnotetext{questo è un valore specifico ritornato da Linux che non consente
187 l'uso di \func{unlink} con le directory (vedi sez.~\ref{sec:file_remove}).
188 Non è conforme allo standard POSIX, che prescrive invece l'uso di
189 \errcode{EPERM} in caso l'operazione non sia consentita o il processo non
190 abbia privilegi sufficienti.}
192 La funzione cancella il nome specificato da \param{pathname} nella relativa
193 directory e decrementa il numero di riferimenti nel relativo \itindex{inode}
194 \textit{inode}. Nel caso di link simbolico cancella il link simbolico; nel
195 caso di socket, fifo o file di dispositivo \index{file!di~dispositivo} rimuove
196 il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto uno di questi oggetti
197 possono continuare ad utilizzarlo.
199 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
200 scrittura su di essa, dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto, e
201 il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (affronteremo in
202 dettaglio l'argomento dei permessi di file e directory in
203 sez.~\ref{sec:file_access_control}). Se inoltre lo \itindex{sticky~bit}
204 \textit{sticky bit} (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) è impostato
205 occorrerà anche essere proprietari del file o proprietari della directory (o
206 root, per cui nessuna delle restrizioni è applicata).
208 Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione del
209 nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
210 \itindex{inode} nell'\textit{inode} devono essere effettuati in maniera
211 atomica (si veda sez.~\ref{sec:proc_atom_oper}) senza possibili interruzioni
212 fra le due operazioni. Per questo entrambe queste funzioni sono realizzate
213 tramite una singola system call.
215 Si ricordi infine che un file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
216 i riferimenti ad esso sono stati cancellati: solo quando il \textit{link
217 count} mantenuto \itindex{inode} nell'\textit{inode} diventa zero lo spazio
218 occupato su disco viene rimosso (si ricordi comunque che a questo si aggiunge
219 sempre un'ulteriore condizione,\footnote{come vedremo in
220 cap.~\ref{cha:file_unix_interface} il kernel mantiene anche una tabella dei
221 file aperti nei vari processi, che a sua volta contiene i riferimenti agli
222 \itindex{inode} \textit{inode} ad essi relativi. Prima di procedere alla
223 cancellazione dello spazio occupato su disco dal contenuto di un file il
224 kernel controlla anche questa tabella, per verificare che anche in essa non
225 ci sia più nessun riferimento all'\textit{inode} in questione.} e cioè che
226 non ci siano processi che abbiano il suddetto file aperto).
228 Questa proprietà viene spesso usata per essere sicuri di non lasciare file
229 temporanei su disco in caso di crash dei programmi; la tecnica è quella di
230 aprire il file e chiamare \func{unlink} subito dopo, in questo modo il
231 contenuto del file è sempre disponibile all'interno del processo attraverso il
232 suo file descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_fd}) fintanto che il processo non
233 chiude il file, ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio
234 occupato su disco viene immediatamente rilasciato alla conclusione del
235 processo (quando tutti i file vengono chiusi).
238 \subsection{Le funzioni \func{remove} e \func{rename}}
239 \label{sec:file_remove}
241 Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
242 \func{unlink} sulle directory; per cancellare una directory si può usare la
243 funzione \func{rmdir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la
244 funzione \funcd{remove}.
246 Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C per cancellare un file o
247 una directory (e funziona anche per i sistemi che non supportano i link
248 diretti). Per i file è identica a \func{unlink} e per le directory è identica
249 a \func{rmdir}; il suo prototipo è:
250 \begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
251 Cancella un nome dal filesystem.
253 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
254 errore, nel qual caso il file non viene toccato.
256 I codici di errore riportati in \var{errno} sono quelli della chiamata
257 utilizzata, pertanto si può fare riferimento a quanto illustrato nelle
258 descrizioni di \func{unlink} e \func{rmdir}.}
261 La funzione utilizza la funzione \func{unlink}\footnote{questo vale usando le
262 \acr{glibc}; nelle libc4 e nelle libc5 la funzione \func{remove} è un
263 semplice alias alla funzione \func{unlink} e quindi non può essere usata per
264 le directory.} per cancellare i file e la funzione \func{rmdir} per
265 cancellare le directory; si tenga presente che per alcune implementazioni del
266 protocollo NFS utilizzare questa funzione può comportare la scomparsa di file
269 Per cambiare nome ad un file o a una directory (che devono comunque essere
270 nello stesso filesystem) si usa invece la funzione \funcd{rename},\footnote{la
271 funzione è definita dallo standard ANSI C, ma si applica solo per i file, lo
272 standard POSIX estende la funzione anche alle directory.} il cui prototipo
274 \begin{prototype}{stdio.h}
275 {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
279 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
280 errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
281 \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
283 \item[\errcode{EISDIR}] \param{newpath} è una directory mentre
284 \param{oldpath} non è una directory.
285 \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
287 \item[\errcode{ENOTEMPTY}] \param{newpath} è una directory già esistente e
289 \item[\errcode{EBUSY}] o \param{oldpath} o \param{newpath} sono in uso da
290 parte di qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del
291 sistema (come mount point).
292 \item[\errcode{EINVAL}] \param{newpath} contiene un prefisso di
293 \param{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory come
294 sotto-directory di se stessa.
295 \item[\errcode{ENOTDIR}] uno dei componenti dei \itindex{pathname}
296 \textit{pathname} non è una directory o \param{oldpath} è una directory e
297 \param{newpath} esiste e non è una directory.
299 ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EPERM}, \errval{EMLINK},
300 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP} e
304 La funzione rinomina il file \param{oldpath} in \param{newpath}, eseguendo se
305 necessario lo spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri
306 link diretti allo stesso file non vengono influenzati.
308 Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
309 un file o una directory; se ci riferisce ad un file allora \param{newpath}, se
310 esiste, non deve essere una directory (altrimenti si ha l'errore
311 \errcode{EISDIR}). Nel caso \param{newpath} indichi un file esistente questo
312 viene cancellato e rimpiazzato (atomicamente).
314 Se \param{oldpath} è una directory allora \param{newpath}, se esiste, deve
315 essere una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR}
316 (se non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} (se non è vuota). Chiaramente
317 \param{newpath} non può contenere \param{oldpath} altrimenti si avrà un errore
320 Se \param{oldpath} si riferisce ad un link simbolico questo sarà rinominato; se
321 \param{newpath} è un link simbolico verrà cancellato come qualunque altro
322 file. Infine qualora \param{oldpath} e \param{newpath} siano due nomi dello
323 stesso file lo standard POSIX prevede che la funzione non dia errore, e non
324 faccia nulla, lasciando entrambi i nomi; Linux segue questo standard, anche
325 se, come fatto notare dal manuale delle \textit{glibc}, il comportamento più
326 ragionevole sarebbe quello di cancellare \param{oldpath}.
328 Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
329 \func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
330 può esistere cioè nessun istante in cui un altro processo può trovare attivi
331 entrambi i nomi dello stesso file, o, in caso di sostituzione di un file
332 esistente, non trovare quest'ultimo prima che la sostituzione sia stata
335 In ogni caso se \param{newpath} esiste e l'operazione fallisce per un qualche
336 motivo (come un crash del kernel), \func{rename} garantisce di lasciare
337 presente un'istanza di \param{newpath}. Tuttavia nella sovrascrittura potrà
338 esistere una finestra in cui sia \param{oldpath} che \param{newpath} fanno
339 riferimento allo stesso file.
342 \subsection{I link simbolici}
343 \label{sec:file_symlink}
345 Come abbiamo visto in sez.~\ref{sec:file_link} la funzione \func{link} crea
346 riferimenti agli \itindex{inode} \textit{inode}, pertanto può funzionare
347 soltanto per file che risiedono sullo stesso filesystem e solo per un
348 filesystem di tipo Unix. Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito
349 eseguire un link diretto ad una directory.
351 Per ovviare a queste limitazioni i sistemi Unix supportano un'altra forma di
352 link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
353 come avviene in altri sistemi operativi, dei file speciali che contengono
354 semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
355 possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
356 filesystem che non supportano i link diretti, a delle directory, ed anche a
357 file che non esistono ancora.
359 Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono riconosciuti come tali dal
360 kernel\footnote{è uno dei diversi tipi di file visti in
361 tab.~\ref{tab:file_file_types}, contrassegnato come tale
362 nell'\textit{inode}, e riconoscibile dal valore del campo \var{st\_mode}
363 della struttura \struct{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}).} per cui
364 alcune funzioni di libreria (come \func{open} o \func{stat}) quando ricevono
365 come argomento un link simbolico vengono automaticamente applicate al file da
366 esso specificato. La funzione che permette di creare un nuovo link simbolico
367 è \funcd{symlink}, ed il suo prototipo è:
368 \begin{prototype}{unistd.h}
369 {int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)}
370 Crea un nuovo link simbolico di nome \param{newpath} il cui contenuto è
373 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
374 errore, nel qual caso la variabile \var{errno} assumerà i valori:
376 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
377 supporta i link simbolici.
378 \item[\errcode{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
379 \param{oldpath} è una stringa vuota.
380 \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
381 \item[\errcode{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
384 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
385 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{ENOSPC} e
389 Si tenga presente che la funzione non effettua nessun controllo sull'esistenza
390 di un file di nome \param{oldpath}, ma si limita ad inserire quella stringa
391 nel link simbolico. Pertanto un link simbolico può anche riferirsi ad un file
392 che non esiste: in questo caso si ha quello che viene chiamato un
393 \textit{dangling link}, letteralmente un \textsl{link ciondolante}.
395 Come accennato i link simbolici sono risolti automaticamente dal kernel
396 all'invocazione delle varie system call; in tab.~\ref{tab:file_symb_effect} si
397 è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni di libreria che
398 operano sui file nei confronti della risoluzione dei link simbolici,
399 specificando quali seguono il link simbolico e quali invece possono operare
400 direttamente sul suo contenuto.
404 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
406 \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
409 \func{access} & $\bullet$ & -- \\
410 \func{chdir} & $\bullet$ & -- \\
411 \func{chmod} & $\bullet$ & -- \\
412 \func{chown} & -- & $\bullet$ \\
413 \func{creat} & $\bullet$ & -- \\
414 \func{exec} & $\bullet$ & -- \\
415 \func{lchown} & $\bullet$ & -- \\
416 \func{link}\footnotemark & -- & $\bullet$ \\
417 \func{lstat} & -- & $\bullet$ \\
418 \func{mkdir} & $\bullet$ & -- \\
419 \func{mkfifo} & $\bullet$ & -- \\
420 \func{mknod} & $\bullet$ & -- \\
421 \func{open} & $\bullet$ & -- \\
422 \func{opendir} & $\bullet$ & -- \\
423 \func{pathconf} & $\bullet$ & -- \\
424 \func{readlink} & -- & $\bullet$ \\
425 \func{remove} & -- & $\bullet$ \\
426 \func{rename} & -- & $\bullet$ \\
427 \func{stat} & $\bullet$ & -- \\
428 \func{truncate} & $\bullet$ & -- \\
429 \func{unlink} & -- & $\bullet$ \\
432 \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
433 \label{tab:file_symb_effect}
436 \footnotetext{a partire dalla serie 2.0, e contrariamente a quanto indicato
437 dallo standard POSIX, si veda quanto detto in sez.~\ref{sec:file_link}.}
439 Si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
440 con i file descriptor, in quanto la risoluzione del link simbolico viene in
441 genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
442 (normalmente la \func{open}, vedi sez.~\ref{sec:file_open}) e tutte le
443 operazioni seguenti fanno riferimento solo a quest'ultimo.
445 Dato che, come indicato in tab.~\ref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
446 \func{open} seguono i link simbolici, occorrono funzioni apposite per accedere
447 alle informazioni del link invece che a quelle del file a cui esso fa
448 riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico si usa
449 la funzione \funcd{readlink}, il cui prototipo è:
450 \begin{prototype}{unistd.h}
451 {int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)}
452 Legge il contenuto del link simbolico indicato da \param{path} nel buffer
453 \param{buff} di dimensione \param{size}.
455 \bodydesc{La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro
456 \param{buff} o -1 per un errore, nel qual caso la variabile
457 \var{errno} assumerà i valori:
459 \item[\errcode{EINVAL}] \param{path} non è un link simbolico o \param{size}
462 ed inoltre \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
463 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT} e
467 La funzione apre il link simbolico, ne legge il contenuto, lo scrive nel
468 buffer, e lo richiude. Si tenga presente che la funzione non termina la
469 stringa con un carattere nullo e la tronca alla dimensione specificata da
470 \param{size} per evitare di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
474 \includegraphics[width=8.5cm]{img/link_loop}
475 \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
476 \label{fig:file_link_loop}
479 Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
480 cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in
481 fig.~\ref{fig:file_link_loop}, che riporta la struttura della directory
482 \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo interno un link simbolico che
483 punta di nuovo a \file{/boot}.\footnote{il loop mostrato in
484 fig.~\ref{fig:file_link_loop} è un usato per poter permettere a \cmd{grub}
485 (un bootloader in grado di leggere direttamente da vari filesystem il file
486 da lanciare come sistema operativo) di vedere i file contenuti nella
487 directory \file{/boot} con lo stesso \textit{pathname} con cui verrebbero
488 visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come accade spesso,
489 su una partizione separata (che \cmd{grub}, all'avvio, vede come radice).}
491 Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
492 scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
493 lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop nella
494 directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file{/boot/boot},
495 \file{/boot/boot/boot} e così via.
497 Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
498 un \itindex{pathname} \textit{pathname} possano essere seguiti un numero
499 limitato di link simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
500 \const{MAXSYMLINKS}. Qualora questo limite venga superato viene generato un
501 errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}.
503 Un punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un link
504 simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste; ad esempio
505 possiamo creare un file temporaneo nella nostra directory con un link del
508 $ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
510 anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Questo può generare confusione, in
511 quanto aprendo in scrittura \file{temporaneo} verrà creato
512 \file{/tmp/tmp\_file} e scritto; ma accedendo in sola lettura a
513 \file{temporaneo}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo:
516 cat: temporaneo: No such file or directory
518 con un errore che può sembrare sbagliato, dato che un'ispezione con \cmd{ls}
519 ci mostrerebbe invece l'esistenza di \file{temporaneo}.
522 \subsection{La creazione e la cancellazione delle directory}
523 \label{sec:file_dir_creat_rem}
525 Benché in sostanza le directory non siano altro che dei file contenenti
526 elenchi di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, non è possibile trattarle
527 come file ordinari e devono essere create direttamente dal kernel attraverso
528 una opportuna system call.\footnote{questo è quello che permette anche,
529 attraverso l'uso del VFS, l'utilizzo di diversi formati per la gestione dei
530 suddetti elenchi, dalle semplici liste a strutture complesse come alberi
531 binari, hash, ecc. che consentono una ricerca veloce quando il numero di
532 file è molto grande.} La funzione usata per creare una directory è
533 \funcd{mkdir}, ed il suo prototipo è:
535 \headdecl{sys/stat.h}
536 \headdecl{sys/types.h}
537 \funcdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
539 Crea una nuova directory.
541 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
542 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
544 \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) con quel nome esiste di
546 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory in
547 cui si vuole inserire la nuova directory.
548 \item[\errcode{EMLINK}] la directory in cui si vuole creare la nuova
549 directory contiene troppi file; sotto Linux questo normalmente non avviene
550 perché il filesystem standard consente la creazione di un numero di file
551 maggiore di quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo
552 avere a che fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può
554 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
555 la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
557 ed inoltre anche \errval{EPERM}, \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG},
558 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
562 La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
563 standard presenti in ogni directory (cioè ``\file{.}'' e ``\file{..}''), con
564 il nome indicato dall'argomento \param{dirname}. Il nome può essere indicato
565 sia come \itindex{pathname} \textit{pathname} assoluto che come
566 \itindex{pathname} \textit{pathname} relativo.
568 I permessi di accesso (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}) con cui la
569 directory viene creata sono specificati dall'argomento \param{mode}, i cui
570 possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_permission_const}; si
571 tenga presente che questi sono modificati dalla maschera di creazione dei file
572 (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). La titolarità della nuova
573 directory è impostata secondo quanto riportato in
574 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}.
576 La funzione che permette la cancellazione di una directory è invece
577 \funcd{rmdir}, ed il suo prototipo è:
578 \begin{prototype}{sys/stat.h}{int rmdir(const char *dirname)}
579 Cancella una directory.
581 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
582 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
584 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta la cancellazione di
585 directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
586 \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato e l'user-ID effettivo
587 del processo non corrisponde al proprietario della directory.
588 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory
589 che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
590 di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
592 \item[\errcode{EBUSY}] la directory specificata è la directory di lavoro o la
593 radice di qualche processo.
594 \item[\errcode{ENOTEMPTY}] la directory non è vuota.
596 ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
597 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{EROFS}.}
600 La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota (la
601 directory deve cioè contenere soltanto le due voci standard ``\file{.}'' e
602 ``\file{..}''). Il nome può essere indicato con il \itindex{pathname}
603 \textit{pathname} assoluto o relativo.
605 La modalità con cui avviene la cancellazione è analoga a quella di
606 \func{unlink}: fintanto che il numero di link \itindex{inode}
607 all'\textit{inode} della directory non diventa nullo e nessun processo ha la
608 directory aperta lo spazio occupato su disco non viene rilasciato. Se un
609 processo ha la directory aperta la funzione rimuove il link \itindex{inode}
610 all'\textit{inode} e nel caso sia l'ultimo, pure le voci standard ``\file{.}''
611 e ``\file{..}'', a questo punto il kernel non consentirà di creare più nuovi
612 file nella directory.
615 \subsection{La creazione di file speciali}
616 \label{sec:file_mknod}
618 \index{file!di~dispositivo|(}
620 Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e link simbolici; in
621 sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto però che il sistema prevede pure
622 degli altri tipi di file speciali, come i file di dispositivo, le fifo ed i
623 socket (questi ultimi sono un caso a parte, essendo associati anche alla
624 comunicazione via rete, per cui ci saranno trattati in dettaglio a partire da
625 cap.~\ref{cha:socket_intro}).
627 La manipolazione delle caratteristiche di questi diversi tipi di file e la
628 loro cancellazione può essere effettuata con le stesse funzioni che operano
629 sui file regolari; ma quando li si devono creare sono necessarie delle
630 funzioni apposite. La prima di queste funzioni è \funcd{mknod}, il cui
633 \headdecl{sys/types.h}
634 \headdecl{sys/stat.h}
637 \funcdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)}
639 Crea un \textit{inode} del tipo specificato sul filesystem.
641 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
642 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
644 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti a creare
645 l'\texttt{inode}, o il filesystem su cui si è cercato di
646 creare \param{pathname} non supporta l'operazione.
647 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non indica un file, una
648 fifo, un socket o un dispositivo.
649 \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un link simbolico.
651 ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
652 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
653 \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS}.}
656 La funzione, come suggerisce il nome, permette di creare un ``\textsl{nodo}''
657 sul filesystem, e viene in genere utilizzata per creare i file di dispositivo,
658 ma si può usare anche per creare file regolari. L'argomento
659 \param{mode} specifica sia il tipo di file che si vuole creare che i relativi
660 permessi, secondo i valori riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che
661 vanno combinati con un OR binario. I permessi sono comunque modificati nella
662 maniera usuale dal valore di \itindex{umask} \textit{umask} (si veda
663 sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
665 Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra i seguenti valori:
666 \const{S\_IFREG} per un file regolare (che sarà creato vuoto),
667 \const{S\_IFBLK} per un dispositivo a blocchi, \const{S\_IFCHR} per un
668 dispositivo a caratteri, \const{S\_IFSOCK} per un socket e \const{S\_IFIFO}
669 per una fifo;\footnote{con Linux la funzione non può essere usata per creare
670 directory o link simbolici, si dovranno usare le funzioni \func{mkdir} e
671 \func{symlink} a questo dedicate.} un valore diverso comporterà l'errore
674 Qualora si sia specificato in \param{mode} un file di dispositivo (vale a dire
675 o \const{S\_IFBLK} o \const{S\_IFCHR}), il valore di \param{dev} dovrà essere
676 usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento, altrimenti il suo
677 valore verrà ignorato. Solo l'amministratore può creare un file di
678 dispositivo usando questa funzione (il processo deve avere la
679 \itindex{capabilities} \textit{capability} \const{CAP\_MKNOD}), ma in
680 Linux\footnote{questo è un comportamento specifico di Linux, la funzione non è
681 prevista dallo standard POSIX.1 originale, mentre è presente in SVr4 e
682 4.4BSD, ma esistono differenze nei comportamenti e nei codici di errore,
683 tanto che questa è stata introdotta in POSIX.1-2001 con una nota che la
684 definisce portabile solo quando viene usata per creare delle fifo, ma
685 comunque deprecata essendo utilizzabile a tale scopo la specifica
686 \func{mkfifo}.} l'uso per la creazione di un file ordinario, di una fifo o
687 di un socket è consentito anche agli utenti normali.
689 I nuovi \itindex{inode} \textit{inode} creati con \func{mknod} apparterranno
690 al proprietario e al gruppo del processo che li ha creati, a meno che non si
691 sia attivato il bit \acr{sgid} per la directory o sia stata attivata la
692 semantica BSD per il filesystem (si veda
693 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}) in cui si va a creare
694 \itindex{inode} l'\textit{inode}.
696 Nella creazione di un file di dispositivo occorre poi specificare
697 correttamente il valore di \param{dev}; questo infatti è di tipo
698 \type{dev\_t}, che è un tipo primitivo (vedi
699 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) riservato per indicare un
700 \textsl{numero} di dispositivo; il kernel infatti identifica ciascun
701 dispositivo con un valore numerico. Originariamente questo era un intero a 16
702 bit diviso in due parti di 8 bit chiamate rispettivamente
703 \itindex{major~number} \textit{major number} e \itindex{minor~number}
704 \textit{minor number}, che sono poi i due numeri mostrati dal comando
705 \texttt{ls -l} al posto della dimensione quando lo si esegue su un file di
708 Il \itindex{major~number} \textit{major number} identifica una classe di
709 dispositivi (ad esempio la seriale, o i dischi IDE) e serve in sostanza per
710 indicare al kernel quale è il modulo che gestisce quella classe di
711 dispositivi; per identificare uno specifico dispositivo di quella classe (ad
712 esempio una singola porta seriale, o una partizione di un disco) si usa invece
713 il \itindex{minor~number} \textit{minor number}. L'elenco aggiornato di questi
714 numeri con le relative corrispondenze ai vari dispositivi può essere trovato
715 nel file \texttt{Documentation/devices.txt} allegato alla documentazione dei
718 Data la crescita nel numero di dispositivi supportati, ben presto il limite
719 massimo di 256 si è rivelato troppo basso, e nel passaggio dai kernel della
720 serie 2.4 alla serie 2.6 è stata aumentata a 32 bit la dimensione del tipo
721 \type{dev\_t}, con delle dimensioni passate a 12 bit per il
722 \itindex{major~number} \textit{major number} e 20 bit per il
723 \itindex{minor~number} \textit{minor number}. La transizione però ha anche
724 comportato il passaggio di \type{dev\_t} a tipo opaco, e la necessità di
725 specificare il numero tramite delle opportune macro, così da non avere
726 problemi di compatibilità con eventuali ulteriori estensioni.
728 Le macro sono definite nel file \file{sys/sysmacros.h}, che viene
729 automaticamente incluso quando si include \file{sys/types.h}; si possono
730 pertanto ottenere i valori del \itindex{major~number} \textit{major number} e
731 \itindex{minor~number} \textit{minor number} di un dispositivo rispettivamente
732 con le macro \macro{major} e \macro{minor}:
734 \headdecl{sys/types.h}
735 \funcdecl{int \macro{major}(dev\_t dev)}
736 Restituisce il \itindex{major~number} \textit{major number} del dispositivo
739 \funcdecl{int \macro{minor}(dev\_t dev)}
740 Restituisce il \itindex{minor~number} \textit{minor number} del dispositivo
743 \noindent mentre una volta che siano noti \itindex{major~number} \textit{major
744 number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number} si potrà costruire il
745 relativo identificativo con la macro \macro{makedev}:
747 \headdecl{sys/types.h}
748 \funcdecl{dev\_t \macro{minor}(int major, int minor)}
750 Restituisce l'identificativo di un dispositivo dati \itindex{major~number}
751 \textit{major number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number}.
754 \index{file!di~dispositivo|)}
756 Infine con lo standard POSIX.1-2001 è stata introdotta una funzione specifica
757 per creare una fifo (tratteremo le fifo in in sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe});
758 la funzione è \funcd{mkfifo} ed il suo prototipo è:
760 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h}
762 \funcdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)}
766 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
767 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EACCES},
768 \errval{EEXIST}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC},
769 \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}.}
772 La funzione crea la fifo \param{pathname} con i permessi \param{mode}. Come
773 per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere (neanche come link
774 simbolico); al solito i permessi specificati da \param{mode} vengono
775 modificati dal valore di \itindex{umask} \textit{umask}.
779 \subsection{Accesso alle directory}
780 \label{sec:file_dir_read}
782 Benché le directory alla fine non siano altro che dei file che contengono
783 delle liste di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, per il ruolo che
784 rivestono nella struttura del sistema, non possono essere trattate come dei
785 normali file di dati. Ad esempio, onde evitare inconsistenze all'interno del
786 filesystem, solo il kernel può scrivere il contenuto di una directory, e non
787 può essere un processo a inserirvi direttamente delle voci con le usuali
788 funzioni di scrittura.
790 Ma se la scrittura e l'aggiornamento dei dati delle directory è compito del
791 kernel, sono molte le situazioni in cui i processi necessitano di poterne
792 leggere il contenuto. Benché questo possa essere fatto direttamente (vedremo
793 in sez.~\ref{sec:file_open} che è possibile aprire una directory come se fosse
794 un file, anche se solo in sola lettura) in generale il formato con cui esse
795 sono scritte può dipendere dal tipo di filesystem, tanto che, come riportato
796 in tab.~\ref{tab:file_file_operations}, il VFS del kernel prevede una apposita
797 funzione per la lettura delle directory.
799 Tutto questo si riflette nello standard POSIX\footnote{le funzioni erano
800 presenti in SVr4 e 4.3BSD, la loro specifica è riportata in POSIX.1-2001.}
801 che ha introdotto una apposita interfaccia per la lettura delle directory,
802 basata sui cosiddetti \textit{directory stream} (chiamati così per l'analogia
803 con i file stream dell'interfaccia standard ANSI C di
804 cap.~\ref{cha:files_std_interface}). La prima funzione di questa interfaccia è
805 \funcd{opendir}, il cui prototipo è:
807 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
809 \funcdecl{DIR * opendir(const char *dirname)}
811 Apre un \textit{directory stream}.
813 \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
814 in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
815 assumerà i valori \errval{EACCES}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
816 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e \errval{ENOTDIR}.}
819 La funzione apre un \textit{directory stream} per la directory
820 \param{dirname}, ritornando il puntatore ad un oggetto di tipo \type{DIR} (che
821 è il \index{tipo!opaco} tipo opaco usato dalle librerie per gestire i
822 \textit{directory stream}) da usare per tutte le operazioni successive, la
823 funzione inoltre posiziona lo stream sulla prima voce contenuta nella
826 Si tenga presente che comunque la funzione opera associando il
827 \textit{directory stream} ad un opportuno file descriptor sottostante, sul
828 quale vengono compiute le operazioni. Questo viene sempre aperto impostando il
829 flag di \itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec}, così da evitare che
830 resti aperto in caso di esecuzione di un altro programma.
832 Nel caso in cui sia necessario conoscere il \textit{file descriptor} associato
833 ad un \textit{directory stream} si può usare la funzione
834 \funcd{dirfd},\footnote{questa funzione è una estensione introdotta con BSD
835 4.3-Reno ed è presente in Linux con le libc5 (a partire dalla versione
836 5.1.2) e con le \acr{glibc} ma non presente in POSIX fino alla revisione
837 POSIX.1-2008, per questo per poterla utilizzare fino alla versione 2.10
838 delle \acr{glibc} era necessario definire le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
839 \macro{\_SVID\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
840 \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o
841 \texttt{\macro{\_XOPEN\_SOURCE} >= 700}.} il cui prototipo è:
843 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
845 \funcdecl{int dirfd(DIR * dir)}
847 Restituisce il file descriptor associato ad un \textit{directory stream}.
849 \bodydesc{La funzione restituisce il file descriptor (un valore positivo) in
850 caso di successo e -1 in caso di errore.}
853 La funzione restituisce il file descriptor associato al \textit{directory
854 stream} \param{dir}. Di solito si utilizza questa funzione in abbinamento a
855 funzioni che operano sui file descriptor, ad esempio si potrà usare
856 \func{fstat} per ottenere le proprietà della directory, o \func{fchdir} per
857 spostare su di essa la directory di lavoro (vedi
858 sez.~\ref{sec:file_work_dir}).
860 Viceversa se si è aperto un file descriptor corrispondente ad una directory è
861 possibile associarvi un \textit{directory stream} con la funzione
862 \funcd{fdopendir},\footnote{questa funzione è però disponibile solo a partire
863 dalla versione 2.4 delle \acr{glibc}, ed è stata introdotta nello standard
864 POSIX solo a partire dalla revisione POSIX.1-2008, prima della versione 2.10
865 delle \acr{glibc} per poterla utilizzare era necessario definire la macro
866 \macro{\_GNU\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
867 \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o \texttt{\_XOPEN\_SOURCE >=
868 700} .} il cui prototipo è:
870 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
872 \funcdecl{DIR * fdopendir(int fd)}
874 Associa un \textit{directory stream} al file descriptor \param{fd}.
876 \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
877 in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
878 assumerà il valore \errval{EBADF}.}
881 La funzione è identica a \func{opendir}, ma ritorna un \textit{directory
882 stream} facendo riferimento ad un file descriptor \param{fd} che deve essere
883 stato aperto in precedenza; la funzione darà un errore qualora questo non
884 corrisponda ad una directory. L'uso di questa funzione permette di rispondere
885 agli stessi requisiti delle funzioni ``\textit{at}'' che vedremo in
886 sez.~\ref{sec:file_openat}.
888 Una volta utilizzata il file descriptor verrà usato internamente dalle
889 funzioni che operano sul \textit{directory stream} e non dovrà essere più
890 utilizzato all'interno del proprio programma; in particolare dovrà essere
891 chiuso con \func{closedir} e non direttamente. Si tenga presente inoltre che
892 \func{fdopendir} non modifica lo stato di un eventuale flag di
893 \itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec}, che pertanto dovrà essere
894 impostato esplicitamente in fase di apertura del file descriptor.
896 Una volta che si sia aperto un \textit{directory stream} la lettura del
897 contenuto della directory viene effettuata attraverso la funzione
898 \funcd{readdir}; il suo prototipo è:
900 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
902 \funcdecl{struct dirent *readdir(DIR *dir)}
904 Legge una voce dal \textit{directory stream}.
906 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla struttura contenente i
907 dati in caso di successo e \val{NULL} altrimenti, in caso di
908 \textit{directory stream} non valido \var{errno} assumerà il valore
909 \errval{EBADF}, il valore \val{NULL} viene restituito anche quando si
910 raggiunge la fine dello stream.}
913 La funzione legge la voce corrente nella directory, posizionandosi sulla voce
914 successiva. Pertanto se si vuole leggere l'intero contenuto di una directory
915 occorrerà ripetere l'esecuzione della funzione fintanto che non si siano
916 esaurite tutte le voci in essa presenti.
919 \footnotesize \centering
920 \begin{minipage}[c]{15cm}
921 \includestruct{listati/dirent.c}
924 \caption{La struttura \structd{dirent} per la lettura delle informazioni dei
926 \label{fig:file_dirent_struct}
929 I dati vengono memorizzati in una struttura \struct{dirent}, la cui
930 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}.\footnote{la
931 definizione è quella usata da Linux, che si trova nel file
932 \file{/usr/include/bits/dirent.h}, essa non contempla la presenza del campo
933 \var{d\_namlen} che indica la lunghezza del nome del file.} La funzione
934 restituisce il puntatore alla struttura; si tenga presente però che
935 quest'ultima è allocata staticamente, per cui viene sovrascritta tutte le
936 volte che si ripete la lettura di una voce sullo stesso \textit{directory
939 Di questa funzione esiste anche una versione \index{funzioni!rientranti}
940 rientrante, \func{readdir\_r},\footnote{per usarla è necessario definire una
941 qualunque delle macro \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 1},
942 \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE}, \macro{\_SVID\_SOURCE},
943 \macro{\_POSIX\_SOURCE}.} che non usa una struttura allocata staticamente, e
944 può essere utilizzata anche con i \itindex{thread} \textit{thread}, il suo
947 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
949 \funcdecl{int readdir\_r(DIR *dir, struct dirent *entry,
950 struct dirent **result)}
952 Legge una voce dal \textit{directory stream}.
954 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
955 errore, gli errori sono gli stessi di \func{readdir}.}
958 La funzione restituisce in \param{result} (come
959 \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}) l'indirizzo
960 dove sono stati salvati i dati, che di norma corrisponde a quello della
961 struttura precedentemente allocata e specificata dall'argomento \param{entry},
962 anche se non è assicurato che la funzione usi lo spazio fornito dall'utente.
964 I vari campi di \struct{dirent} contengono le informazioni relative alle voci
965 presenti nella directory; sia BSD che SVr4 prevedono che siano sempre presenti
966 il campo \var{d\_name},\footnote{lo standard POSIX prevede invece solo la
967 presenza del campo \var{d\_fileno}, identico \var{d\_ino}, che in Linux è
968 definito come alias di quest'ultimo; il campo \var{d\_name} è considerato
969 dipendente dall'implementazione.} che contiene il nome del file nella forma
970 di una stringa terminata da uno zero,\footnote{lo standard POSIX non specifica
971 una lunghezza, ma solo un limite \const{NAME\_MAX}; in SVr4 la lunghezza del
972 campo è definita come \code{NAME\_MAX+1} che di norma porta al valore di 256
973 byte usato anche in Linux.} ed il campo \var{d\_ino}, che contiene il numero
974 di \textit{inode} cui il file è associato e corrisponde al campo \var{st\_ino}
977 La presenza di ulteriori campi opzionali oltre i due citati è segnalata dalla
978 definizione di altrettante macro nella forma \code{\_DIRENT\_HAVE\_D\_XXX}
979 dove \code{XXX} è il nome del relativo campo; nel caso di Linux sono pertanto
980 definite le macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_TYPE},
981 \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_OFF} e \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_RECLEN}, mentre non
982 è definita la macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_NAMLEN}.
987 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
989 \textbf{Valore} & \textbf{Tipo di file} \\
992 \const{DT\_UNKNOWN} & Tipo sconosciuto.\\
993 \const{DT\_REG} & File normale.\\
994 \const{DT\_DIR} & Directory.\\
995 \const{DT\_LNK} & Link simbolico.\\
996 \const{DT\_FIFO} & Fifo.\\
997 \const{DT\_SOCK} & Socket.\\
998 \const{DT\_CHR} & Dispositivo a caratteri.\\
999 \const{DT\_BLK} & Dispositivo a blocchi.\\
1002 \caption{Costanti che indicano i vari tipi di file nel campo \var{d\_type}
1003 della struttura \struct{dirent}.}
1004 \label{tab:file_dtype_macro}
1007 Per quanto riguarda il significato dei campi opzionali, il campo \var{d\_type}
1008 indica il tipo di file (se fifo, directory, link simbolico, ecc.), e consente
1009 di evitare una successiva chiamata a \func{lstat} per determinarlo. I suoi
1010 possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_dtype_macro}. Si tenga
1011 presente che questo valore è disponibile solo per i filesystem che ne
1012 supportano la restituzione (fra questi i più noti sono \textsl{btrfs},
1013 \textsl{ext2}, \textsl{ext3}, e \textsl{ext4}), per gli altri si otterrà
1014 sempre il valore \const{DT\_UNKNOWN}.\footnote{inoltre fino alla versione 2.1
1015 delle \acr{glibc}, pur essendo il campo \var{d\_type} presente, il suo uso
1016 non era implementato, e veniva restituito comunque il valore
1017 \const{DT\_UNKNOWN}.}
1019 Per la conversione da e verso l'analogo valore mantenuto dentro il campo
1020 \var{st\_mode} di \struct{stat} sono definite anche due macro di conversione,
1021 \macro{IFTODT} e \macro{DTTOIF}:
1023 \funcdecl{int IFTODT(mode\_t MODE)} Converte il tipo di file dal formato di
1024 \var{st\_mode} a quello di \var{d\_type}.
1026 \funcdecl{mode\_t DTTOIF(int DTYPE)} Converte il tipo di file dal formato di
1027 \var{d\_type} a quello di \var{st\_mode}.
1030 Il campo \var{d\_off} contiene invece la posizione della voce successiva della
1031 directory, mentre il campo \var{d\_reclen} la lunghezza totale della voce
1032 letta. Con questi due campi diventa possibile, determinando la posizione delle
1033 varie voci, spostarsi all'interno dello stream usando la funzione
1034 \funcd{seekdir},\footnote{sia questa funzione che \func{telldir}, sono
1035 estensioni prese da BSD, ed introdotte nello standard POSIX solo a partire
1036 dalla revisione POSIX.1-2001, per poterle utilizzare deve essere definita
1037 una delle macro \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE} o
1038 \macro{\_SVID\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
1039 \begin{prototype}{dirent.h}{void seekdir(DIR *dir, off\_t offset)}
1040 Cambia la posizione all'interno di un \textit{directory stream}.
1043 La funzione non ritorna nulla e non segnala errori, è però necessario che il
1044 valore dell'argomento \param{offset} sia valido per lo stream \param{dir};
1045 esso pertanto deve essere stato ottenuto o dal valore di \var{d\_off} di
1046 \struct{dirent} o dal valore restituito dalla funzione \funcd{telldir}, che
1047 legge la posizione corrente; il prototipo di quest'ultima è:\footnote{prima
1048 delle \acr{glibc} 2.1.1 la funzione restituiva un valore di tipo
1049 \type{off\_t}, sostituito a partire dalla versione 2.1.2 da \ctyp{long} per
1050 conformità a POSIX.1-2001.}
1051 \begin{prototype}{dirent.h}{long telldir(DIR *dir)}
1052 Ritorna la posizione corrente in un \textit{directory stream}.
1054 \bodydesc{La funzione restituisce la posizione corrente nello stream (un
1055 numero positivo) in caso di successo, e -1 altrimenti, nel qual caso
1056 \var{errno} assume solo il valore di \errval{EBADF}, corrispondente ad un
1057 valore errato per \param{dir}.}
1060 La sola funzione di posizionamento nello stream prevista originariamente dallo
1061 standard POSIX è \funcd{rewinddir}, che riporta la posizione a quella
1062 iniziale; il suo prototipo è:
1064 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
1066 \funcdecl{void rewinddir(DIR *dir)}
1068 Si posiziona all'inizio di un \textit{directory stream}.
1071 Una volta completate le operazioni si può chiudere il \textit{directory
1072 stream}, ed il file descriptor ad esso associato, con la funzione
1073 \funcd{closedir}, il cui prototipo è:
1075 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
1077 \funcdecl{int closedir(DIR * dir)}
1079 Chiude un \textit{directory stream}.
1081 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 altrimenti, nel
1082 qual caso \var{errno} assume il valore \errval{EBADF}.}
1085 A parte queste funzioni di base in BSD 4.3 venne introdotta un'altra funzione
1086 che permette di eseguire una scansione completa, con tanto di ricerca ed
1087 ordinamento, del contenuto di una directory; la funzione è
1088 \funcd{scandir}\footnote{in Linux questa funzione è stata introdotta fin dalle
1089 \acr{libc4} e richiede siano definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
1090 \macro{\_SVID\_SOURCE}.} ed il suo prototipo è:
1091 \begin{prototype}{dirent.h}{int scandir(const char *dir,
1092 struct dirent ***namelist, int(*filter)(const struct dirent *),
1093 int(*compar)(const struct dirent **, const struct dirent **))}
1095 Esegue una scansione di un \textit{directory stream}.
1097 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il numero di voci
1098 trovate, e -1 altrimenti.}
1101 Al solito, per la presenza fra gli argomenti di due puntatori a funzione, il
1102 prototipo non è molto comprensibile; queste funzioni però sono quelle che
1103 controllano rispettivamente la selezione di una voce (quella passata con
1104 l'argomento \param{filter}) e l'ordinamento di tutte le voci selezionate
1105 (quella specificata dell'argomento \param{compar}).
1107 La funzione legge tutte le voci della directory indicata dall'argomento
1108 \param{dir}, passando un puntatore a ciascuna di esse (una struttura
1109 \struct{dirent}) come argomento della funzione di selezione specificata da
1110 \param{filter}; se questa ritorna un valore diverso da zero il puntatore viene
1111 inserito in un vettore che viene allocato dinamicamente con \func{malloc}.
1112 Qualora si specifichi un valore \val{NULL} per l'argomento \func{filter} non
1113 viene fatta nessuna selezione e si ottengono tutte le voci presenti.
1115 Le voci selezionate possono essere riordinate tramite \func{qsort}, le modalità
1116 del riordinamento possono essere personalizzate usando la funzione
1117 \param{compar} come criterio di ordinamento di \func{qsort}, la funzione
1118 prende come argomenti le due strutture \struct{dirent} da confrontare
1119 restituendo un valore positivo, nullo o negativo per indicarne l'ordinamento;
1120 alla fine l'indirizzo della lista ordinata dei puntatori alle strutture
1121 \struct{dirent} viene restituito nell'argomento
1122 \param{namelist}.\footnote{la funzione alloca automaticamente la lista, e
1123 restituisce, come \itindex{value~result~argument} \textit{value result
1124 argument}, l'indirizzo della stessa; questo significa che \param{namelist}
1125 deve essere dichiarato come \code{struct dirent **namelist} ed alla funzione
1126 si deve passare il suo indirizzo.}
1128 Per l'ordinamento, vale a dire come valori possibili per l'argomento
1129 \param{compar} sono disponibili due funzioni predefinite, \funcd{alphasort} e
1130 \funcd{versionsort}, i cui prototipi sono:
1134 \funcdecl{int alphasort(const void *a, const void *b)}
1136 \funcdecl{int versionsort(const void *a, const void *b)}
1138 Funzioni per l'ordinamento delle voci di \textit{directory stream}.
1140 \bodydesc{Le funzioni restituiscono un valore minore, uguale o maggiore di
1141 zero qualora il primo argomento sia rispettivamente minore, uguale o
1142 maggiore del secondo.}
1145 La funzione \func{alphasort} deriva da BSD ed è presente in Linux fin dalle
1146 \acr{libc4}\footnote{la versione delle \acr{libc4} e \acr{libc5} usa però come
1147 argomenti dei puntatori a delle strutture \struct{dirent}; le glibc usano il
1148 prototipo originario di BSD, mostrato anche nella definizione, che prevede
1149 puntatori a \ctyp{void}.} e deve essere specificata come argomento
1150 \param{compar} per ottenere un ordinamento alfabetico (secondo il valore del
1151 campo \var{d\_name} delle varie voci). Le \acr{glibc} prevedono come
1152 estensione\footnote{le glibc, a partire dalla versione 2.1, effettuano anche
1153 l'ordinamento alfabetico tenendo conto delle varie localizzazioni, usando
1154 \func{strcoll} al posto di \func{strcmp}.} anche \func{versionsort}, che
1155 ordina i nomi tenendo conto del numero di versione (cioè qualcosa per cui
1156 \texttt{file10} viene comunque dopo \texttt{file4}.)
1158 \begin{figure}[!htb]
1159 \footnotesize \centering
1160 \begin{minipage}[c]{15.6cm}
1161 \includecodesample{listati/my_ls.c}
1163 \caption{Esempio di codice per eseguire la lista dei file contenuti in una
1165 \label{fig:file_my_ls}
1168 Un semplice esempio dell'uso di queste funzioni è riportato in
1169 fig.~\ref{fig:file_my_ls}, dove si è riportata la sezione principale di un
1170 programma che, usando la funzione di scansione illustrata in
1171 fig.~\ref{fig:file_dirscan}, stampa i nomi dei file contenuti in una directory
1172 e la relativa dimensione (in sostanza una versione semplificata del comando
1175 Il programma è estremamente semplice; in fig.~\ref{fig:file_my_ls} si è omessa
1176 la parte di gestione delle opzioni (che prevede solo l'uso di una funzione per
1177 la stampa della sintassi, anch'essa omessa) ma il codice completo potrà essere
1178 trovato coi sorgenti allegati nel file \file{myls.c}.
1180 In sostanza tutto quello che fa il programma, dopo aver controllato
1181 (\texttt{\small 12--15}) di avere almeno un argomento (che indicherà la
1182 directory da esaminare) è chiamare (\texttt{\small 16}) la funzione
1183 \func{DirScan} per eseguire la scansione, usando la funzione \code{do\_ls}
1184 (\texttt{\small 22--29}) per fare tutto il lavoro.
1186 Quest'ultima si limita (\texttt{\small 26}) a chiamare \func{stat} sul file
1187 indicato dalla directory entry passata come argomento (il cui nome è appunto
1188 \var{direntry->d\_name}), memorizzando in una opportuna struttura \var{data} i
1189 dati ad esso relativi, per poi provvedere (\texttt{\small 27}) a stampare il
1190 nome del file e la dimensione riportata in \var{data}.
1192 Dato che la funzione verrà chiamata all'interno di \func{DirScan} per ogni
1193 voce presente questo è sufficiente a stampare la lista completa dei file e
1194 delle relative dimensioni. Si noti infine come si restituisca sempre 0 come
1195 valore di ritorno per indicare una esecuzione senza errori.
1197 \begin{figure}[!htb]
1198 \footnotesize \centering
1199 \begin{minipage}[c]{15.6cm}
1200 \includecodesample{listati/DirScan.c}
1202 \caption{Codice della funzione di scansione di una directory contenuta nel
1203 file \file{DirScan.c}.}
1204 \label{fig:file_dirscan}
1207 Tutto il grosso del lavoro è svolto dalla funzione \func{DirScan}, riportata
1208 in fig.~\ref{fig:file_dirscan}. La funzione è volutamente generica e permette
1209 di eseguire una funzione, passata come secondo argomento, su tutte le voci di
1210 una directory. La funzione inizia con l'aprire (\texttt{\small 18--22}) uno
1211 stream sulla directory passata come primo argomento, stampando un messaggio in
1214 Il passo successivo (\texttt{\small 23--24}) è cambiare directory di lavoro
1215 (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzioni
1216 \func{dirfd} e \func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente
1217 \func{chdir} su \var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo
1218 (\texttt{\small 26--30}) sulle singole voci dello stream ci si trovi
1219 all'interno della directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento
1220 della funzione \code{do\_ls}, e ad ogni funzione che debba usare il campo
1221 \var{d\_name}, in quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una
1222 struttura \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione,
1223 e senza questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per
1224 ottenere le dimensioni.}
1226 Avendo usato lo stratagemma di fare eseguire tutte le manipolazioni necessarie
1227 alla funzione passata come secondo argomento, il ciclo di scansione della
1228 directory è molto semplice; si legge una voce alla volta (\texttt{\small 26})
1229 all'interno di una istruzione di \code{while} e fintanto che si riceve una
1230 voce valida, cioè un puntatore diverso da \val{NULL}, si esegue
1231 (\texttt{\small 27}) la funzione di elaborazione \var{compare} (che nel nostro
1232 caso sarà \code{do\_ls}), ritornando con un codice di errore (\texttt{\small
1233 28}) qualora questa presenti una anomalia, identificata da un codice di
1234 ritorno negativo. Una volta terminato il ciclo la funzione si conclude con la
1235 chiusura (\texttt{\small 32}) dello stream\footnote{nel nostro caso, uscendo
1236 subito dopo la chiamata, questo non servirebbe, in generale però
1237 l'operazione è necessaria, dato che la funzione può essere invocata molte
1238 volte all'interno dello stesso processo, per cui non chiudere i
1239 \textit{directory stream} comporterebbe un consumo progressivo di risorse,
1240 con conseguente rischio di esaurimento delle stesse.} e la restituzione
1241 (\texttt{\small 32}) del codice di operazioni concluse con successo.
1244 \subsection{La directory di lavoro}
1245 \label{sec:file_work_dir}
1249 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} a ciascun processo è associata una
1250 directory nel filesystem,\footnote{questa viene mantenuta all'interno dei dati
1251 della sua \struct{task\_struct} (vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), più
1252 precisamente nel campo \texttt{pwd} della sotto-struttura
1253 \struct{fs\_struct}.} che è chiamata \textsl{directory corrente} o
1254 \textsl{directory di lavoro} (in inglese \textit{current working directory}).
1255 La directory di lavoro è quella da cui si parte quando un
1256 \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} è espresso in forma relativa,
1257 dove il ``\textsl{relativa}'' fa riferimento appunto a questa directory.
1259 Quando un utente effettua il login, questa directory viene impostata alla
1260 \textit{home directory} del suo account. Il comando \cmd{cd} della shell
1261 consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad un'altra, il
1262 comando \cmd{pwd} la stampa sul terminale. Siccome la directory corrente
1263 resta la stessa quando viene creato un processo figlio (vedi
1264 sez.~\ref{sec:proc_fork}), la directory corrente della shell diventa anche la
1265 directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
1267 Dato che è il kernel che tiene traccia per ciascun processo \itindex{inode}
1268 dell'\textit{inode} della directory di lavoro, per ottenerne il
1269 \textit{pathname} occorre usare una apposita funzione di libreria,
1270 \funcd{getcwd},\footnote{con Linux \func{getcwd} è una \textit{system call}
1271 dalla versione 2.1.9, in precedenza il valore doveva essere ottenuto tramite
1272 il filesystem \texttt{/proc} da \procfile{/proc/self/cwd}.} il cui prototipo
1274 \begin{prototype}{unistd.h}{char *getcwd(char *buffer, size\_t size)}
1275 Legge il \textit{pathname} della directory di lavoro corrente.
1277 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore \param{buffer} se riesce,
1278 \val{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
1279 \var{errno} è impostata con i seguenti codici di errore:
1281 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{size} è zero e \param{buffer} non
1283 \item[\errcode{ERANGE}] l'argomento \param{size} è più piccolo della
1284 lunghezza del \textit{pathname}.
1285 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
1286 componenti del \textit{pathname} (cioè su una delle directory superiori
1288 \item[\errcode{ENOENT}] la directory di lavoro è stata eliminata.
1292 La funzione restituisce il \textit{pathname} completo della directory di
1293 lavoro corrente nella stringa puntata da \param{buffer}, che deve essere
1294 precedentemente allocata, per una dimensione massima di \param{size}. Il
1295 buffer deve essere sufficientemente largo da poter contenere il
1296 \textit{pathname} completo più lo zero di terminazione della stringa. Qualora
1297 esso ecceda le dimensioni specificate con \param{size} la funzione restituisce
1300 Si può anche specificare un puntatore nullo come
1301 \param{buffer},\footnote{questa è un'estensione allo standard POSIX.1,
1302 supportata da Linux e dalla \acr{glibc}.} nel qual caso la stringa sarà
1303 allocata automaticamente per una dimensione pari a \param{size} qualora questa
1304 sia diversa da zero, o della lunghezza esatta del \textit{pathname}
1305 altrimenti. In questo caso ci si deve ricordare di disallocare la stringa una
1306 volta cessato il suo utilizzo.
1308 Di questa funzione esiste una versione \code{char *getwd(char *buffer)} fatta
1309 per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare la
1310 dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
1311 dimensione superiore a \const{PATH\_MAX} (di solito 256 byte, vedi
1312 sez.~\ref{sec:sys_limits}); il problema è che in Linux non esiste una
1313 dimensione superiore per un \textit{pathname}, per cui non è detto che il
1314 buffer sia sufficiente a contenere il nome del file, e questa è la ragione
1315 principale per cui questa funzione è deprecata.
1317 Un uso comune di \func{getcwd} è quello di salvare la directory di lavoro
1318 iniziale per poi potervi tornare in un tempo successivo, un metodo alternativo
1319 più veloce, se non si è a corto di file descriptor, è invece quello di aprire
1320 la directory corrente (vale a dire ``\texttt{.}'') e tornarvi in seguito con
1323 Una seconda usata per ottenere la directory di lavoro è \code{char
1324 *get\_current\_dir\_name(void)} che è sostanzialmente equivalente ad una
1325 \code{getcwd(NULL, 0)}, con la sola differenza che essa ritorna il valore
1326 della variabile di ambiente \val{PWD}, che essendo costruita dalla shell può
1327 contenere un \textit{pathname} comprendente anche dei link simbolici. Usando
1328 \func{getcwd} infatti, essendo il \textit{pathname} ricavato risalendo
1329 all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni passaggio
1330 attraverso eventuali link simbolici.
1332 Per cambiare la directory di lavoro si può usare la funzione \funcd{chdir}
1333 (equivalente del comando di shell \cmd{cd}) il cui nome sta appunto per
1334 \textit{change directory}, il suo prototipo è:
1335 \begin{prototype}{unistd.h}{int chdir(const char *pathname)}
1336 Cambia la directory di lavoro in \param{pathname}.
1338 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 per un errore,
1339 nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1341 \item[\errcode{ENOTDIR}] non si è specificata una directory.
1342 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di ricerca su uno dei componenti
1345 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1346 \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP} e \errval{EIO}.}
1348 \noindent ed ovviamente \param{pathname} deve indicare una directory per la
1349 quale si hanno i permessi di accesso.
1351 Dato che anche le directory sono file, è possibile riferirsi ad esse anche
1352 tramite il file descriptor, e non solo tramite il \textit{pathname}, per fare
1353 questo si usa \funcd{fchdir}, il cui prototipo è:
1354 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir(int fd)}
1355 Identica a \func{chdir}, ma usa il file descriptor \param{fd} invece del
1358 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1359 errore, in caso di errore \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1362 \noindent anche in questo caso \param{fd} deve essere un file descriptor
1363 valido che fa riferimento ad una directory. Inoltre l'unico errore di accesso
1364 possibile (tutti gli altri sarebbero occorsi all'apertura di \param{fd}), è
1365 quello in cui il processo non ha il permesso di accesso alla directory
1366 specificata da \param{fd}.
1372 \subsection{I file temporanei}
1373 \label{sec:file_temp_file}
1375 In molte occasioni è utile poter creare dei file temporanei; benché la cosa
1376 sembri semplice, in realtà il problema è più sottile di quanto non appaia a
1377 prima vista. Infatti anche se sembrerebbe banale generare un nome a caso e
1378 creare il file dopo aver controllato che questo non esista, nel momento fra il
1379 controllo e la creazione si ha giusto lo spazio per una possibile
1380 \itindex{race~condition} \textit{race condition} (si ricordi quanto visto in
1381 sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
1383 Le \acr{glibc} provvedono varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
1384 di cui si abbia certezza di unicità al momento della generazione; storicamente
1385 la prima di queste funzioni create a questo scopo era
1386 \funcd{tmpnam},\footnote{la funzione è stata deprecata nella revisione
1387 POSIX.1-2008 dello standard POSIX.} il cui prototipo è:
1388 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tmpnam(char *string)}
1389 Genera un nome univoco per un file temporaneo.
1391 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
1392 \val{NULL} in caso di fallimento. Non sono definiti errori.}
1395 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file
1396 valido e non esistente al momento dell'invocazione; se si è passato come
1397 argomento \param{string} un puntatore non nullo ad un buffer di caratteri
1398 questo deve essere di dimensione \const{L\_tmpnam} ed il nome generato vi
1399 verrà copiato automaticamente; altrimenti il nome sarà generato in un buffer
1400 statico interno che verrà sovrascritto ad una chiamata successiva. Successive
1401 invocazioni della funzione continueranno a restituire nomi unici fino ad un
1402 massimo di \const{TMP\_MAX} volte, limite oltre il quale il comportamento è
1403 indefinito. Al nome viene automaticamente aggiunto come prefisso la directory
1404 specificata dalla costante \const{P\_tmpdir}.\footnote{le costanti
1405 \const{L\_tmpnam}, \const{P\_tmpdir} e \const{TMP\_MAX} sono definite in
1408 Di questa funzione esiste una versione \index{funzioni!rientranti} rientrante,
1409 \func{tmpnam\_r}, che non fa nulla quando si passa \val{NULL} come argomento.
1410 Una funzione simile, \funcd{tempnam}, permette di specificare un prefisso per
1411 il file esplicitamente, il suo prototipo è:
1412 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tempnam(const char *dir, const char *pfx)}
1413 Genera un nome univoco per un file temporaneo.
1415 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
1416 \val{NULL} in caso di fallimento, \var{errno} viene impostata a
1417 \errval{ENOMEM} qualora fallisca l'allocazione della stringa.}
1420 La funzione alloca con \code{malloc} la stringa in cui restituisce il nome,
1421 per cui è sempre \index{funzioni!rientranti} rientrante, occorre però
1422 ricordarsi di disallocare con \code{free} il puntatore che restituisce.
1423 L'argomento \param{pfx} specifica un prefisso di massimo 5 caratteri per il
1424 nome provvisorio. La funzione assegna come directory per il file temporaneo,
1425 verificando che esista e sia accessibile, la prima valida fra le seguenti:
1427 \item La variabile di ambiente \const{TMPDIR} (non ha effetto se non è
1428 definita o se il programma chiamante è \itindex{suid~bit} \acr{suid} o
1429 \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}, vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
1430 \item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \val{NULL}).
1431 \item Il valore della costante \const{P\_tmpdir}.
1432 \item la directory \file{/tmp}.
1435 In ogni caso, anche se la generazione del nome è casuale, ed è molto difficile
1436 ottenere un nome duplicato, nulla assicura che un altro processo non possa
1437 avere creato, fra l'ottenimento del nome e l'apertura del file, un altro file
1438 con lo stesso nome; per questo motivo quando si usa il nome ottenuto da una di
1439 queste funzioni occorre sempre aprire il nuovo file in modalità di esclusione
1440 (cioè con l'opzione \const{O\_EXCL} per i file descriptor o con il flag
1441 \code{x} per gli stream) che fa fallire l'apertura in caso il file sia già
1444 Per evitare di dovere effettuare a mano tutti questi controlli, lo standard
1445 POSIX definisce la funzione \funcd{tmpfile}, che permette di ottenere in
1446 maniera sicura l'accesso ad un file temporaneo, il suo prototipo è:
1447 \begin{prototype}{stdio.h}{FILE *tmpfile(void)}
1448 Restituisce un file temporaneo aperto in lettura/scrittura.
1450 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore allo stream associato al file
1451 temporaneo in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual
1452 caso \var{errno} assumerà i valori:
1454 \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
1455 \item[\errcode{EEXIST}] non è stato possibile generare un nome univoco.
1457 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
1458 \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS} e \errval{EACCES}.}
1461 La funzione restituisce direttamente uno stream già aperto (in modalità
1462 \code{r+b}, si veda sez.~\ref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso, che viene
1463 automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal programma. Lo
1464 standard non specifica in quale directory verrà aperto il file, ma le
1465 \acr{glibc} prima tentano con \const{P\_tmpdir} e poi con \file{/tmp}. Questa
1466 funzione è \index{funzioni!rientranti} rientrante e non soffre di problemi di
1467 \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
1469 Alcune versioni meno recenti di Unix non supportano queste funzioni; in questo
1470 caso si possono usare le vecchie funzioni \funcd{mktemp} e \func{mkstemp} che
1471 modificano una stringa di input che serve da modello e che deve essere
1472 conclusa da 6 caratteri \code{X} che verranno sostituiti da un codice
1473 unico. La prima delle due è analoga a \func{tmpnam} e genera un nome casuale,
1475 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mktemp(char *template)}
1476 Genera un nome univoco per un file temporaneo.
1478 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore \param{template} in caso di
1479 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
1482 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1486 La funzionne genera un nome univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
1487 \param{template}; dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
1488 funzione non si può usare una stringa costante. Tutte le avvertenze riguardo
1489 alle possibili \itindex{race~condition} \textit{race condition} date per
1490 \func{tmpnam} continuano a valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni
1491 il valore usato per sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \acr{pid}
1492 del processo più una lettera, il che mette a disposizione solo 26 possibilità
1493 diverse per il nome del file, e rende il nome temporaneo facile da indovinare.
1494 Per tutti questi motivi la funzione è deprecata e non dovrebbe mai essere
1497 La seconda funzione, \funcd{mkstemp} è sostanzialmente equivalente a
1498 \func{tmpfile}, ma restituisce un file descriptor invece di un nome; il suo
1500 \begin{prototype}{stlib.h}{int mkstemp(char *template)}
1501 Genera un file temporaneo.
1503 \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso di successo e
1504 -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1506 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1507 \item[\errcode{EEXIST}] non è riuscita a creare un file temporaneo, il
1508 contenuto di \param{template} è indefinito.
1512 Come per \func{mktemp} anche in questo caso \param{template} non può essere
1513 una stringa costante. La funzione apre un file in lettura/scrittura con la
1514 funzione \func{open}, usando l'opzione \const{O\_EXCL} (si veda
1515 sez.~\ref{sec:file_open}), in questo modo al ritorno della funzione si ha la
1516 certezza di essere stati i creatori del file, i cui permessi (si veda
1517 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) sono impostati al valore \code{0600}
1518 (lettura e scrittura solo per il proprietario).\footnote{questo è vero a
1519 partire dalle \acr{glibc} 2.0.7, le versioni precedenti delle \acr{glibc} e
1520 le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4} usavano il valore \code{0666} che
1521 permetteva a chiunque di leggere e scrivere i contenuti del file.} Di
1522 questa funzione esiste una variante \funcd{mkostemp}, introdotta
1523 specificamente dalla \acr{glibc},\footnote{la funzione è stata introdotta
1524 nella versione 2.7 delle librerie e richiede che sia definita la macro
1525 \const{\_GNU\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
1526 \begin{prototype}{stlib.h}{int mkostemp(char *template, int flags)}
1527 Genera un file temporaneo.
1529 \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso di successo e
1530 -1 in caso di errore, con gli stessi errori di \func{mkstemp}.}
1532 \noindent la cui sola differenza è la presenza dell'ulteriore argomento
1533 \var{flags} che consente di specificare i flag da passare ad \func{open}
1534 nell'apertura del file.
1537 In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione simile alle precedenti,
1538 \funcd{mkdtemp}, che crea invece una directory temporanea;\footnote{la
1539 funzione è stata introdotta nelle \acr{glibc} a partire dalla versione
1540 2.1.91 ed inserita nello standard POSIX.1-2008.} il suo prototipo è:
1541 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mkdtemp(char *template)}
1542 Genera una directory temporanea.
1544 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore al nome della directory in caso
1545 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
1548 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1550 più gli altri eventuali codici di errore di \func{mkdir}.}
1553 La funzione genera una directory il cui nome è ottenuto sostituendo le
1554 \code{XXXXXX} finali di \param{template} con permessi \code{0700} (al solito
1555 si veda cap.~\ref{cha:file_unix_interface} per i dettagli); dato che la
1556 creazione della directory è sempre esclusiva i precedenti problemi di
1557 \itindex{race~condition} \textit{race condition} non si pongono.
1560 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei file}
1561 \label{sec:file_infos}
1563 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni generali
1564 relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle informazioni
1565 relative al controllo di accesso, sono mantenute \itindex{inode}
1566 nell'\textit{inode}.
1568 Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni
1569 usando la funzione \func{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati
1570 memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode}; esamineremo poi le varie
1571 funzioni usate per manipolare tutte queste informazioni (eccetto quelle che
1572 riguardano la gestione del controllo di accesso, trattate in in
1573 sez.~\ref{sec:file_access_control}).
1576 \subsection{La lettura delle caratteristiche dei file}
1577 \label{sec:file_stat}
1579 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
1580 delle funzioni \func{stat} che sono quelle che usa il comando \cmd{ls} per
1581 poter ottenere e mostrare tutti i dati relativi ad un file; ne fanno parte le
1582 funzioni \funcd{stat}, \funcd{fstat} e \funcd{lstat}, i cui prototipi sono:
1584 \headdecl{sys/types.h}
1585 \headdecl{sys/stat.h}
1588 \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
1589 \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
1590 \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)}
1591 Legge le informazioni di un file.
1593 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
1594 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \errval{EBADF},
1595 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EFAULT},
1596 \errval{EACCES}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG}.}
1599 La funzione \func{stat} legge le informazion del file il cui pathname è
1600 specificato dalla stringa puntata da \param{file\_name} e le inserisce nel
1601 buffer puntato dall'argomento \param{buf}; la funzione \func{lstat} è identica
1602 a \func{stat} eccetto che se \param{file\_name} è un link simbolico vengono
1603 lette le informazioni relative ad esso e non al file a cui fa
1604 riferimento. Infine \func{fstat} esegue la stessa operazione su un file già
1605 aperto, specificato tramite il suo file descriptor \param{filedes}.
1607 La struttura \struct{stat} usata da queste funzioni è definita nell'header
1608 \file{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
1609 usata da Linux è mostrata in fig.~\ref{fig:file_stat_struct}, così come
1610 riportata dalla pagina di manuale di \func{stat}; in realtà la definizione
1611 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
1612 riservati per estensioni come tempi dei file più precisi (vedi
1613 sez.~\ref{sec:file_file_times}), o per il padding dei campi.
1615 \begin{figure}[!htb]
1618 \begin{minipage}[c]{15cm}
1619 \includestruct{listati/stat.h}
1622 \caption{La struttura \structd{stat} per la lettura delle informazioni dei
1624 \label{fig:file_stat_struct}
1627 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi
1628 primitivi del sistema (di quelli definiti in
1629 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \file{sys/types.h}).
1631 \subsection{I tipi di file}
1632 \label{sec:file_types}
1634 Come riportato in tab.~\ref{tab:file_file_types} in Linux oltre ai file e alle
1635 directory esistono altri oggetti che possono stare su un filesystem. Il tipo
1636 di file è ritornato dalla funzione \func{stat} come maschera binaria nel campo
1637 \var{st\_mode} (che contiene anche le informazioni relative ai permessi) di
1638 una struttura \struct{stat}.
1640 Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni, lo
1641 standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di file,
1642 queste vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni allo
1643 standard per i link simbolici e i socket definite da BSD; l'elenco completo
1644 delle macro con cui è possibile estrarre l'informazione da \var{st\_mode} è
1645 riportato in tab.~\ref{tab:file_type_macro}.
1649 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1651 \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
1654 \macro{S\_ISREG(m)} & file normale.\\
1655 \macro{S\_ISDIR(m)} & directory.\\
1656 \macro{S\_ISCHR(m)} & dispositivo a caratteri.\\
1657 \macro{S\_ISBLK(m)} & dispositivo a blocchi.\\
1658 \macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo.\\
1659 \macro{S\_ISLNK(m)} & link simbolico.\\
1660 \macro{S\_ISSOCK(m)} & socket.\\
1663 \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h}).}
1664 \label{tab:file_type_macro}
1667 Oltre alle macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro} è possibile usare
1668 direttamente il valore di \var{st\_mode} per ricavare il tipo di file
1669 controllando direttamente i vari bit in esso memorizzati. Per questo sempre in
1670 \file{sys/stat.h} sono definite le costanti numeriche riportate in
1671 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
1673 Il primo valore dell'elenco di tab.~\ref{tab:file_mode_flags} è la maschera
1674 binaria che permette di estrarre i bit nei quali viene memorizzato il tipo di
1675 file, i valori successivi sono le costanti corrispondenti ai singoli bit, e
1676 possono essere usati per effettuare la selezione sul tipo di file voluto, con
1677 un'opportuna combinazione.
1682 \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
1684 \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
1687 \const{S\_IFMT} & 0170000 & Maschera per i bit del tipo di file.\\
1688 \const{S\_IFSOCK} & 0140000 & Socket.\\
1689 \const{S\_IFLNK} & 0120000 & Link simbolico.\\
1690 \const{S\_IFREG} & 0100000 & File regolare.\\
1691 \const{S\_IFBLK} & 0060000 & Dispositivo a blocchi.\\
1692 \const{S\_IFDIR} & 0040000 & Directory.\\
1693 \const{S\_IFCHR} & 0020000 & Dispositivo a caratteri.\\
1694 \const{S\_IFIFO} & 0010000 & Fifo.\\
1696 \const{S\_ISUID} & 0004000 & Set UID bit \itindex{suid~bit}.\\
1697 \const{S\_ISGID} & 0002000 & Set GID bit \itindex{sgid~bit}.\\
1698 \const{S\_ISVTX} & 0001000 & Sticky bit \itindex{sticky~bit}.\\
1700 % \const{S\_IRWXU} & 00700 & Bitmask per i permessi del proprietario.\\
1701 \const{S\_IRUSR} & 00400 & Il proprietario ha permesso di lettura.\\
1702 \const{S\_IWUSR} & 00200 & Il proprietario ha permesso di scrittura.\\
1703 \const{S\_IXUSR} & 00100 & Il proprietario ha permesso di esecuzione.\\
1705 % \const{S\_IRWXG} & 00070 & Bitmask per i permessi del gruppo.\\
1706 \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha permesso di lettura.\\
1707 \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha permesso di scrittura.\\
1708 \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha permesso di esecuzione.\\
1710 % \const{S\_IRWXO} & 00007 & Bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
1711 \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno permesso di lettura.\\
1712 \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
1713 \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
1716 \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
1717 \var{st\_mode} (definite in \file{sys/stat.h}).}
1718 \label{tab:file_mode_flags}
1721 Ad esempio se si volesse impostare una condizione che permetta di controllare
1722 se un file è una directory o un file ordinario si potrebbe definire la macro
1724 \includecodesnip{listati/is_file_dir.h}
1725 in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
1726 poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
1729 \subsection{Le dimensioni dei file}
1730 \label{sec:file_file_size}
1732 Il campo \var{st\_size} di una struttura \struct{stat} contiene la dimensione
1733 del file in byte, se si tratta di un file regolare. Nel caso di un link
1734 simbolico la dimensione è quella del \itindex{pathname} \textit{pathname} che
1735 il link stesso contiene; per le fifo questo campo è sempre nullo.
1737 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
1738 byte. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
1739 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
1740 per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
1741 dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
1743 Si tenga conto che la lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è
1744 detto che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della
1745 possibile esistenza dei cosiddetti \index{file!\textit{hole}} \textit{holes}
1746 (letteralmente \textsl{buchi}) che si formano tutte le volte che si va a
1747 scrivere su un \itindex{sparse~file} file dopo aver eseguito uno spostamento
1748 oltre la sua fine (tratteremo in dettaglio l'argomento in
1749 sez.~\ref{sec:file_lseek}).
1751 In questo caso si avranno risultati differenti a seconda del modo in cui si
1752 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
1753 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
1754 legge dal file (ad esempio usando il comando \cmd{wc -c}), dato che in tal
1755 caso per le parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso
1756 risultato di \cmd{ls}.
1758 Se è sempre possibile allargare un file, scrivendoci sopra od usando la
1759 funzione \func{lseek} per spostarsi oltre la sua fine, esistono anche casi in
1760 cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento, scartando i dati
1761 presenti al di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
1763 Un file può sempre essere troncato a zero aprendolo con il flag
1764 \const{O\_TRUNC}, ma questo è un caso particolare; per qualunque altra
1765 dimensione si possono usare le due funzioni \funcd{truncate} e
1766 \funcd{ftruncate}, i cui prototipi sono:
1770 \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t length)}
1772 \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))}
1774 Troncano un file alla lunghezza \param{length}.
1776 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
1777 errore, nel qual caso \var{errno} viene impostata opportunamente; per
1778 \func{ftruncate} si hanno i valori:
1780 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
1781 \item[\errcode{EINVAL}] \param{fd} è un riferimento ad un socket, non a un
1782 file o non è aperto in scrittura.
1784 per \func{truncate} si hanno:
1786 \item[\errcode{EACCES}] il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
1787 permesso di esecuzione una delle directory del \itindex{pathname}
1789 \item[\errcode{ETXTBSY}] il file è un programma in esecuzione.
1791 ed anche \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1792 \errval{EROFS}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}.}
1795 Emtrambe le funzioni fan sì che la dimensione del file sia troncata ad un
1796 valore massimo specificato da \param{length}, e si distinguono solo per il
1797 fatto che il file viene indicato con il pathame \param{file\_name} per
1798 \func{truncate} e con il file descriptor \param{fd} per \funcd{ftruncate}; se
1799 il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
1802 Il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e dipende
1803 dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso fino alla
1804 lunghezza scelta; nel caso di Linux viene esteso con la creazione di un
1805 \index{file!\textit{hole}} \textsl{buco} nel \itindex{sparse~file} file e ad
1806 una lettura si otterranno degli zeri; si tenga presente però che questo
1807 comportamento è supportato solo per filesystem nativi, ad esempio su un
1808 filesystem non nativo come il VFAT di windows questo non è possibile.
1810 \subsection{I tempi dei file}
1811 \label{sec:file_file_times}
1813 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi, questi sono registrati
1814 \itindex{inode} nell'\textit{inode} insieme agli altri attributi del file e
1815 possono essere letti tramite la funzione \func{stat}, che li restituisce
1816 attraverso tre specifici campi della struttura \struct{stat} di
1817 fig.~\ref{fig:file_stat_struct}. Il significato di detti tempi e dei relativi
1818 campi è riportato nello schema in tab.~\ref{tab:file_file_times}, dove è anche
1819 riportato un esempio delle funzioni che effettuano cambiamenti su di essi. Il
1820 valore è espresso nel cosiddetto \itindex{calendar~time} \textit{calendar
1821 time}, su cui torneremo in dettaglio in sez.~\ref{sec:sys_time}.
1826 \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
1828 \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione}
1829 & \textbf{Opzione di \cmd{ls}} \\
1832 \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &
1833 \func{read}, \func{utime} & \cmd{-u}\\
1834 \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &
1835 \func{write}, \func{utime} & default\\
1836 \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'\textit{inode} &
1837 \func{chmod}, \func{utime} & \cmd{-c}\\
1840 \caption{I tre tempi associati a ciascun file.}
1841 \label{tab:file_file_times}
1844 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
1845 ultima modifica (il \textit{modification time}, \var{st\_mtime}) e il tempo di
1846 ultimo cambiamento di stato (il \textit{change time}, \var{st\_ctime}). Il
1847 primo infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre
1848 il secondo ad una modifica \itindex{inode} dell'\textit{inode}. Dato che
1849 esistono molte operazioni, come la funzione \func{link} e altre che vedremo in
1850 seguito, che modificano solo le informazioni contenute \itindex{inode}
1851 nell'\textit{inode} senza toccare il contenuto del file, diventa necessario
1852 l'utilizzo di questo secondo tempo.
1854 Il tempo di ultima modifica viene usato ad esempio da programmi come
1855 \cmd{make} per decidere quali file necessitano di essere ricompilati o
1856 (talvolta insieme anche al tempo di cambiamento di stato) per decidere quali
1857 file devono essere archiviati per il backup. Il tempo di ultimo accesso viene
1858 di solito usato per identificare i file che non vengono più utilizzati per un
1859 certo lasso di tempo. Ad esempio un programma come \texttt{leafnode} lo usa
1860 per cancellare gli articoli letti più vecchi, mentre \texttt{mutt} lo usa per
1861 marcare i messaggi di posta che risultano letti. Il sistema non tiene conto
1862 dell'ultimo accesso \itindex{inode} all'\textit{inode}, pertanto funzioni come
1863 \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza sui tre tempi. Il
1864 comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i
1865 tempi dei file secondo lo schema riportato nell'ultima colonna di
1866 tab.~\ref{tab:file_file_times}.
1868 L'aggiornamento del tempo di ultimo accesso è stato a lungo considerato un
1869 difetto progettuale di Unix, questo infatti comporta la necessità di
1870 effettuare un accesso in scrittura sul disco anche in tutti i casi in cui
1871 questa informazione non interessa e sarebbe possibile avere un semplice
1872 accesso in lettura sui dati bufferizzati. Questo comporta un ovvio costo sia
1873 in termini di prestazioni, che di consumo di risorse come la batteria per i
1874 portatili, o cicli di riscrittura per i dischi su memorie riscrivibili.
1876 Per questo motivo, onde evitare di mantenere una informazione che nella
1877 maggior parte dei casi non interessa, è sempre stato possibile disabilitare
1878 l'aggiornamento del tempo di ultimo accesso con l'opzione di montaggio
1879 \texttt{noatime}. Dato però che questo può creare problemi a qualche
1880 programma, in Linux è stata introdotta la opzione \texttt{relatime} che esegue
1881 l'aggiornamento soltanto se il tempo di ultimo accesso è precedente al tempo di
1882 ultima modifica o cambiamento, così da rendere evidente che vi è stato un
1883 accesso dopo la scrittura, ed evitando al contempo ulteriori operazioni su
1884 disco negli accessi successivi. In questo modo l'informazione relativa al
1885 fatto che un file sia stato letto resta disponibile, e ad esempio i programmi
1886 citati in precedenza continuano a funzionare. Questa opzione, a partire dal
1887 kernel 2.6.30, è diventata il comportamento di default e non deve più essere
1888 specificata esplicitamente.\footnote{si può comunque riottenere il vecchio
1889 comportamento usando la opzione di montaggio \texttt{strictatime}.}
1894 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
1896 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
1897 \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
1898 \textbf{File o directory del riferimento}}}&
1899 \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
1900 \textbf{Directory contenente il riferimento}}}
1901 &\multicolumn{1}{|p{3.6cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
1904 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{}
1905 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
1906 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
1907 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
1908 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
1909 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
1910 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
1911 &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
1914 \func{chmod}, \func{fchmod}
1915 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1916 \func{chown}, \func{fchown}
1917 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1919 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
1920 con \const{O\_CREATE} \\
1922 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
1923 con \const{O\_TRUNC} \\
1925 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
1927 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1929 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
1931 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
1933 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
1935 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
1936 con \const{O\_CREATE} \\
1938 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &
1939 con \const{O\_TRUNC} \\
1941 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1943 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
1945 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
1946 se esegue \func{unlink}\\
1948 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&
1949 se esegue \func{rmdir}\\
1951 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
1952 per entrambi gli argomenti\\
1954 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
1955 \func{truncate}, \func{ftruncate}
1956 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1958 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
1960 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1962 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1965 \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo
1966 accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
1967 \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
1968 \label{tab:file_times_effects}
1972 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui relativi tempi è
1973 illustrato in tab.~\ref{tab:file_times_effects}, facendo riferimento al
1974 comportamento classico per quanto riguarda \var{st\_atime}. Si sono riportati
1975 gli effetti sia per il file a cui si fa riferimento, sia per la directory che
1976 lo contiene; questi ultimi possono essere capiti se si tiene conto di quanto
1977 già detto, e cioè che anche le directory sono anch'esse file che contengono
1978 una lista di nomi, che il sistema tratta in maniera del tutto analoga a tutti
1981 Per questo motivo tutte le volte che compiremo un'operazione su un file che
1982 comporta una modifica del nome contenuto nella directory, andremo anche a
1983 scrivere sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un
1984 esempio di questo tipo di operazione può essere la cancellazione di un file,
1985 invece leggere o scrivere o cambiare i permessi di un file ha effetti solo sui
1986 tempi di quest'ultimo.
1988 Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
1989 creazione del file, usato in molti altri sistemi operativi, ma che in Unix non
1990 esiste. Per questo motivo quando si copia un file, a meno di preservare
1991 esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
1992 avrà sempre il tempo corrente come data di ultima modifica.
1994 I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere modificati esplicitamente
1995 usando la funzione \funcd{utime}, il cui prototipo è:
1996 \begin{prototype}{utime.h}
1997 {int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)}
1998 Modidica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
2000 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2001 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2003 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
2004 \item[\errcode{EPERM}] non si è proprietari del file.
2006 ed inoltre \errval{EROFS} e \errval{ENOENT}.}
2009 La funzione cambia i tempi di ultimo accesso e modifica del file specificato
2010 dall'argomento \param{filename}, e richiede come secondo argomento il
2011 puntatore ad una struttura \struct{utimbuf}, la cui definizione è riportata in
2012 fig.~\ref{fig:struct_utimebuf}, con i nuovi valori di detti tempi
2013 (rispettivamente nei campi \var{actime} e \var{modtime}). Se si passa un
2014 puntatore nullo verrà impostato il tempo corrente.
2016 \begin{figure}[!htb]
2017 \footnotesize \centering
2018 \begin{minipage}[c]{15cm}
2019 \includestruct{listati/utimbuf.h}
2022 \caption{La struttura \structd{utimbuf}, usata da \func{utime} per modificare
2024 \label{fig:struct_utimebuf}
2027 L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
2028 cosa è l'argomento \param{times}; se è \val{NULL} la funzione imposta il
2029 tempo corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file; se invece
2030 si è specificato un valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari
2031 del file o si hanno i privilegi di amministratore.
2033 Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
2034 cambiamento di stato del file, che viene aggiornato direttamente dal kernel
2035 tutte le volte che si modifica \itindex{inode} l'\textit{inode} (quindi anche
2036 alla chiamata di \func{utime}). Questo serve anche come misura di sicurezza
2037 per evitare che si possa modificare un file nascondendo completamente le
2038 proprie tracce. In realtà la cosa resta possibile se si è in grado di accedere
2039 al \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo, scrivendo direttamente sul
2040 disco senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente in questo modo la
2041 cosa è più complicata da realizzare.
2043 A partire dal kernel 2.6 la risoluzione dei tempi dei file, che nei campi di
2044 tab.~\ref{tab:file_file_times} è espressa in secondi, è stata portata ai
2045 nanosecondi per la gran parte dei filesystem. La ulteriore informazione può
2046 essere acceduta attraverso altri campi appositamente aggiunti alla struttura
2047 \struct{stat}. Se si sono definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2048 \macro{\_SVID\_SOURCE} questi sono \var{st\_atim.tv\_nsec},
2049 \var{st\_mtim.tv\_nsec} e \var{st\_ctim.tv\_nsec} se queste non sono definite,
2050 \var{st\_atimensec}, \var{st\_mtimensec} e \var{st\_mtimensec}. Qualora il
2051 supporto per questa maggior precisione sia assente questi campi aggiuntivi
2054 Per la gestione di questi nuovi valori è stata definita una seconda funzione
2055 di modifica, \funcd{utimes}, che consente di specificare tempi con maggior
2056 precisione; il suo prototipo è:
2059 {int utimes(const char *filename, struct timeval times[2])}
2060 Modidica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
2062 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2063 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2065 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
2066 \item[\errcode{EPERM}] non si è proprietari del file.
2068 ed inoltre \errval{EROFS} e \errval{ENOENT}.}
2071 La funzione è del tutto analoga alla precedente \func{utime} ma usa come
2072 secondo argomento un vettore di due strutture \struct{timeval}, la cui
2073 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}, che consentono
2074 di indicare i tempi con una precisione del microsecondo. Il primo elemento
2075 di \param{times} indica il valore per il tempo di ultimo accesso, il secondo
2076 quello per il tempo di ultima modifica. Se si indica come secondo argomento un
2077 puntatore nullo di nuovo verrà utilizzato il tempo corrente.
2079 \begin{figure}[!htb]
2080 \footnotesize \centering
2081 \begin{minipage}[c]{15cm}
2082 \includestruct{listati/timeval.h}
2085 \caption{La struttura \structd{timeval} usata per indicare valori di tempo
2086 con la precisione del microsecondo.}
2087 \label{fig:sys_timeval_struct}
2090 Oltre ad \func{utimes} su Linux sono presenti altre due funzioni,\footnote{le
2091 due funzioni non sono definite in nessuno standard, ma sono presenti, oltre
2092 che su Linux, anche su BSD.} \funcd{futimes} e \funcd{lutimes}, che
2093 consentono rispettivamente di effettuare la modifica utilizzando un file
2094 già aperto o di eseguirla direttamente su un link simbolico. I relativi
2097 \headdecl{sys/time.h}
2099 \funcdecl{int futimes(int fd, const struct timeval tv[2])} Cambia i tempi
2100 di un file già aperto specificato tramite il file descriptor \param{fd}.
2102 \funcdecl{int lutimes(const char *filename, const struct timeval tv[2])}
2103 Cambia i tempi di \param{filename} anche se questo è un link simbolico.
2106 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e $-1$ per un
2107 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
2108 \func{utimes}, con in più per \func{futimes}:
2110 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
2111 \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \texttt{/proc} non è accessibile.
2115 Le due funzioni anno lo stesso comportamento di \texttt{utimes} e richiedono
2116 gli stessi privilegi per poter operare, la differenza è che con \func{futimes}
2117 si può indicare il file su cui operare facendo riferimento al relativo file
2118 descriptor mentre con \func{lutimes} nel caso in cui \param{filename} sia un
2119 link simbolico saranno modificati i suoi tempi invece di quelli del file a cui
2122 Nonostante il kernel, come accennato, supporti risoluzioni dei tempi dei file
2123 fino al nanosecondo, le funzioni fin qui esaminate non consentono di impostare
2124 valori con questa precisione. Per questo sono state introdotte due nuove
2125 funzioni, \funcd{futimens} e \func{utimensat}, in grado di eseguire questo
2126 compito; i rispettivi prototipi sono:
2128 \headdecl{sys/time.h}
2130 \funcdecl{futimens(int fd, const struct timespec times[2])} Cambia i tempi
2131 di un file già aperto, specificato dal file descriptor \param{fd}.
2133 \funcdecl{int utimensat(int dirfd, const char *pathname, const struct
2134 timespec times[2], int flags)} Cambia i tempi del file \param{pathname}.
2137 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e $-1$ per un
2138 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
2139 \func{utimes}, con in più per \func{futimes}:
2141 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
2142 \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \texttt{/proc} non è accessibile.
2146 Entrambe le funzioni utilizzano per indicare i valori dei tempi un
2147 vettore \param{times} di due strutture \struct{timespec} che permette di
2148 specificare un valore di tempo con una precisione fino al nanosecondo, la cui
2149 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}.
2151 \begin{figure}[!htb]
2152 \footnotesize \centering
2153 \begin{minipage}[c]{15cm}
2154 \includestruct{listati/timespec.h}
2157 \caption{La struttura \structd{timespec} usata per indicare valori di tempo
2158 con la precisione del nanosecondo.}
2159 \label{fig:sys_timespec_struct}
2162 Come per le precedenti funzioni il primo elemento di \param{times} indica il
2163 tempo di ultimo accesso ed il secondo quello di ultima modifica, e se si usa
2164 il valore \const{NULL} verrà impostato il tempo corrente sia per l'ultimo
2165 accesso che per l'ultima modifica. Nei singoli elementi di \param{times} si
2166 possono inoltre utilizzare due valori speciali per il campo \var{tv\_nsec}:
2167 con \const{UTIME\_NOW} si richiede l'uso del tempo corrente, mentre con
2168 \const{UTIME\_OMIT} si richiede di non impostare il tempo. Si può così
2169 aggiornare in maniera specifica soltanto uno fra il tempo di ultimo accesso e
2170 quello di ultima modifica. Quando si usa uno di questi valori speciali per
2171 \var{tv\_nsec} il corrispondente valore di \var{tv\_sec} viene ignorato.
2173 Queste due funzioni sono una estensione definita in una recente revisione
2174 dello standard POSIX (la POSIX.1-2008); sono state introdotte a partire dal
2175 kernel 2.6.22, e supportate dalle \acr{glibc} a partire dalla versione
2176 2.6.\footnote{in precedenza, a partire dal kernel 2.6.16, era stata introdotta
2177 la funzione \func{futimesat} seguendo una bozza della revisione dello
2178 standard poi modificata, questa funzione, sostituita da \func{utimensat}, è
2179 stata dichiarata obsoleta, non è supportata da nessuno standard e non deve
2180 essere più utilizzata: pertanto non la tratteremo.} La prima è
2181 sostanzialmente una estensione di \func{futimes} che consente di specificare i
2182 tempi con precisione maggiore, la seconda supporta invece, rispetto ad
2183 \func{utimes}, una sintassi più complessa che, come vedremo in
2184 sez.~\ref{sec:file_openat} consente una indicazione sicura dei
2185 \textit{pathname relativi} specificando la directory da usare come riferimento
2186 in \param{dirfd} e la possibilità di usare \param{flags} per indicare alla
2187 funzione di dereferenziare o meno i link simbolici; si rimanda pertanto la
2188 spiegazione del significato degli argomenti aggiuntivi alla trattazione
2189 generica delle varie funzioni che usano la stessa sintassi, effettuata in
2190 sez.~\ref{sec:file_openat}.
2193 \section{Il controllo di accesso ai file}
2194 \label{sec:file_access_control}
2196 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
2197 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
2198 filesystem standard.\footnote{per standard si intende che implementa le
2199 caratteristiche previste dallo standard POSIX; in Linux sono disponibili
2200 anche una serie di altri filesystem, come quelli di Windows e del Mac, che
2201 non supportano queste caratteristiche.} In questa sezione ne esamineremo i
2202 concetti essenziali e le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
2205 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
2206 \label{sec:file_perm_overview}
2208 Ad ogni file Linux associa sempre l'utente che ne è proprietario (il
2209 cosiddetto \textit{owner}) ed un gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo
2210 degli identificatori di utente e gruppo (\acr{uid} e \acr{gid}). Questi valori
2211 sono accessibili da programma tramite la funzione \func{stat}, e sono
2212 mantenuti nei campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid} della struttura
2213 \struct{stat} (si veda sez.~\ref{sec:file_stat}).\footnote{questo è vero solo
2214 per filesystem di tipo Unix, ad esempio non è vero per il filesystem vfat di
2215 Windows, che non fornisce nessun supporto per l'accesso multiutente, e per
2216 il quale i permessi vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in
2219 Il controllo di accesso ai file segue un modello abbastanza semplice che
2220 prevede tre permessi fondamentali strutturati su tre livelli di accesso.
2221 Esistono varie estensioni a questo modello,\footnote{come le \textit{Access
2222 Control List} che sono state aggiunte ai filesystem standard con opportune
2223 estensioni (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) per arrivare a meccanismi di
2224 controllo ancora più sofisticati come il \textit{mandatory access control}
2225 di SE-Linux.} ma nella maggior parte dei casi il meccanismo standard è più
2226 che sufficiente a soddisfare tutte le necessità più comuni. I tre permessi di
2227 base associati ad ogni file sono:
2229 \item il permesso di lettura (indicato con la lettera \texttt{r}, dall'inglese
2231 \item il permesso di scrittura (indicato con la lettera \texttt{w},
2232 dall'inglese \textit{write}).
2233 \item il permesso di esecuzione (indicato con la lettera \texttt{x},
2234 dall'inglese \textit{execute}).
2236 mentre i tre livelli su cui sono divisi i privilegi sono:
2238 \item i privilegi per l'utente proprietario del file.
2239 \item i privilegi per un qualunque utente faccia parte del gruppo cui
2241 \item i privilegi per tutti gli altri utenti.
2244 L'insieme dei permessi viene espresso con un numero a 12 bit; di questi i nove
2245 meno significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
2246 lettura, scrittura ed esecuzione e sono applicati rispettivamente
2247 rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti gli altri.
2251 \includegraphics[width=6cm]{img/fileperm}
2252 \caption{Lo schema dei bit utilizzati per specificare i permessi di un file
2253 contenuti nel campo \var{st\_mode} di \struct{stat}.}
2254 \label{fig:file_perm_bit}
2257 I restanti tre bit (noti come \itindex{suid~bit} \textit{suid bit},
2258 \itindex{sgid~bit} \textit{sgid bit}, e \itindex{sticky~bit} \textit{sticky
2259 bit}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più complesse del
2260 meccanismo del controllo di accesso su cui torneremo in seguito (in
2261 sez.~\ref{sec:file_special_perm}); lo schema di allocazione dei bit è
2262 riportato in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2264 Anche i permessi, come tutte le altre informazioni pertinenti al file, sono
2265 memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode}; in particolare essi sono
2266 contenuti in alcuni bit del campo \var{st\_mode} della struttura \struct{stat}
2267 (si veda di nuovo fig.~\ref{fig:file_stat_struct}).
2269 In genere ci si riferisce ai tre livelli dei privilegi usando le lettere
2270 \cmd{u} (per \textit{user}), \cmd{g} (per \textit{group}) e \cmd{o} (per
2271 \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti insieme
2272 si usa la lettera \cmd{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente questa
2273 distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso nel VMS,
2274 si parla dei permessi base come di permessi per \textit{owner}, \textit{group}
2275 ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar luogo a confusione. Le costanti
2276 che permettono di accedere al valore numerico di questi bit nel campo
2277 \var{st\_mode} sono riportate in tab.~\ref{tab:file_bit_perm}.
2282 \begin{tabular}[c]{|c|l|}
2284 \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
2287 \const{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere.\\
2288 \const{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere.\\
2289 \const{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire.\\
2291 \const{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere.\\
2292 \const{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere.\\
2293 \const{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire.\\
2295 \const{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere.\\
2296 \const{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere.\\
2297 \const{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire.\\
2300 \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
2301 \texttt{<sys/stat.h>}}
2302 \label{tab:file_bit_perm}
2305 I permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a seconda
2306 che si riferiscano a dei file, dei link simbolici o delle directory; qui ci
2307 limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli più
2310 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo
2311 \itindex{pathname} \textit{pathname} occorre il permesso di esecuzione in
2312 ciascuna delle directory che compongono il \textit{pathname}; lo stesso vale
2313 per aprire un file nella directory corrente (per la quale appunto serve il
2314 diritto di esecuzione).
2316 Per una directory infatti il permesso di esecuzione significa che essa può
2317 essere attraversata nella risoluzione del \itindex{pathname}
2318 \textit{pathname}, ed è distinto dal permesso di lettura che invece implica
2319 che si può leggere il contenuto della directory.
2321 Questo significa che se si ha il permesso di esecuzione senza permesso di
2322 lettura si potrà lo stesso aprire un file in una directory (se si hanno i
2323 permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà vederlo con \cmd{ls}
2324 (mentre per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per la
2327 Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni
2328 (si veda quanto riportato in tab.~\ref{tab:file_open_flags}) di sola lettura o
2329 di lettura/scrittura e leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura
2330 consente di aprire un file in sola scrittura o lettura/scrittura e modificarne
2331 il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare il file.
2333 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
2334 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
2335 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
2336 che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
2337 disco), non è necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti
2338 esso non viene toccato, viene solo modificato il contenuto della directory,
2339 rimuovendo la voce che ad esso fa riferimento).
2341 Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
2342 shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel), occorre
2343 avere il permesso di esecuzione, inoltre solo i file regolari possono essere
2346 I permessi per un link simbolico sono ignorati, contano quelli del file a cui
2347 fa riferimento; per questo in genere il comando \cmd{ls} riporta per un link
2348 simbolico tutti i permessi come concessi; utente e gruppo a cui esso
2349 appartiene vengono pure ignorati quando il link viene risolto, vengono
2350 controllati solo quando viene richiesta la rimozione del link e quest'ultimo è
2351 in una directory con lo \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato (si
2352 veda sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
2354 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
2355 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
2356 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
2357 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'user-ID effettivo, il group-ID
2358 effettivo e gli eventuali group-ID supplementari del processo.\footnote{in
2359 realtà Linux, per quanto riguarda l'accesso ai file, utilizza gli
2360 identificatori del gruppo \textit{filesystem} (si ricordi quanto esposto in
2361 sez.~\ref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai primi,
2362 eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo questa
2365 Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
2366 veda sez.~\ref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
2367 sez.~\ref{sec:file_special_perm}, l'user-ID effettivo e il group-ID effettivo
2368 corrispondono ai valori dell'\acr{uid} e del \acr{gid} dell'utente che ha
2369 lanciato il processo, mentre i group-ID supplementari sono quelli dei gruppi
2370 cui l'utente appartiene.
2372 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
2373 di accesso sono i seguenti:
2375 \item Se l'user-ID effettivo del processo è zero (corrispondente
2376 all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun ulteriore
2377 controllo. Per questo motivo \textsl{root} ha piena libertà di accesso a
2379 \item Se l'user-ID effettivo del processo è uguale all'\acr{uid} del
2380 proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
2383 \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
2384 il processo vuole accedere in lettura, quello di user-write per
2385 l'accesso in scrittura, ecc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
2386 impostato, l'accesso è consentito
2387 \item altrimenti l'accesso è negato
2389 \item Se il group-ID effettivo del processo o uno dei group-ID supplementari
2390 dei processi corrispondono al \acr{gid} del file allora:
2392 \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è impostato, l'accesso è
2394 \item altrimenti l'accesso è negato
2396 \item Se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è impostato,
2397 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
2400 Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
2401 quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un file,
2402 l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per l'utente; i
2403 permessi per il gruppo non vengono neanche controllati. Lo stesso vale se il
2404 processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i permessi per
2405 tutti gli altri non vengono controllati.
2408 \subsection{I bit dei permessi speciali}
2409 \label{sec:file_special_perm}
2414 Come si è accennato (in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
2415 campo \var{st\_mode} di \struct{stat} che vengono usati per il controllo di
2416 accesso oltre ai bit dei permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che
2417 vengono usati per indicare alcune proprietà speciali dei file. Due di questi
2418 sono i bit detti \acr{suid} (da \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (da
2419 \textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
2420 \const{S\_ISUID} e \const{S\_ISGID}.
2422 Come spiegato in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
2423 programma il comportamento normale del kernel è quello di impostare gli
2424 identificatori del gruppo \textit{effective} del nuovo processo al valore dei
2425 corrispondenti del gruppo \textit{real} del processo corrente, che normalmente
2426 corrispondono a quelli dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
2428 Se però il file del programma (che ovviamente deve essere
2429 eseguibile\footnote{per motivi di sicurezza il kernel ignora i bit \acr{suid}
2430 e \acr{sgid} per gli script eseguibili.}) ha il bit \acr{suid} impostato, il
2431 kernel assegnerà come user-ID effettivo al nuovo processo l'\acr{uid} del
2432 proprietario del file al posto dell'\acr{uid} del processo originario. Avere
2433 il bit \acr{sgid} impostato ha lo stesso effetto sul group-ID effettivo del
2436 I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
2437 di usare programmi che richiedono privilegi speciali; l'esempio classico è il
2438 comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file delle password,
2439 quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo dall'amministratore, ma non è
2440 necessario chiamare l'amministratore per cambiare la propria password. Infatti
2441 il comando \cmd{passwd} appartiene a root ma ha il bit \acr{suid} impostato
2442 per cui quando viene lanciato da un utente normale parte con i privilegi di
2445 Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
2446 normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
2447 programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
2448 usati per guadagnare privilegi non consentiti (l'argomento è affrontato in
2449 dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_perms}).
2451 La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere rilevata con
2452 il comando \cmd{ls -l}, che visualizza una lettera \cmd{s} al posto della
2453 \cmd{x} in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La stessa lettera
2454 \cmd{s} può essere usata nel comando \cmd{chmod} per impostare questi bit.
2455 Infine questi bit possono essere controllati all'interno di \var{st\_mode} con
2456 l'uso delle due costanti \const{S\_ISUID} e \const{S\_IGID}, i cui valori sono
2457 riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
2459 Gli stessi bit vengono ad assumere in significato completamente diverso per le
2460 directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVr4 per indicare
2461 con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
2462 veda sez.~\ref{sec:file_ownership_management} per una spiegazione dettagliata
2465 Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per un'ulteriore estensione mutuata
2466 da SVr4. Il caso in cui un file ha il bit \acr{sgid} impostato senza che lo
2467 sia anche il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare
2468 per quel file il \itindex{mandatory~locking} \textit{mandatory locking}
2469 (affronteremo questo argomento in dettaglio più avanti, in
2470 sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
2476 \itindbeg{sticky~bit}
2478 L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \const{S\_ISVTX}, è in
2479 parte un rimasuglio delle origini dei sistemi Unix. A quell'epoca infatti la
2480 memoria virtuale e l'accesso ai file erano molto meno sofisticati e per
2481 ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
2482 si poteva impostare questo bit.
2484 L'effetto di questo bit era che il \index{segmento!testo} segmento di testo
2485 del programma (si veda sez.~\ref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva
2486 scritto nella swap la prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva
2487 fino al riavvio della macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit});
2488 essendo la swap un file continuo o una partizione indicizzata direttamente si
2489 poteva risparmiare in tempo di caricamento rispetto alla ricerca attraverso la
2490 struttura del filesystem. Lo \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera
2491 \texttt{t} al posto della \texttt{x} nei permessi per gli altri.
2493 Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
2494 l'amministratore era in grado di impostare questo bit, che venne chiamato
2495 anche con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della
2496 costante. Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
2497 sostanzialmente inutile questo procedimento.
2499 Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textit{sticky bit} ha
2500 invece assunto un uso importante per le directory;\footnote{lo \textit{sticky
2501 bit} per le directory è un'estensione non definita nello standard POSIX,
2502 Linux però la supporta, così come BSD e SVr4.} in questo caso se tale bit è
2503 impostato un file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha
2504 il permesso di scrittura su di essa ed inoltre è vera una delle seguenti
2507 \item l'utente è proprietario del file
2508 \item l'utente è proprietario della directory
2509 \item l'utente è l'amministratore
2511 un classico esempio di directory che ha questo bit impostato è \file{/tmp}, i
2512 permessi infatti di solito sono i seguenti:
2515 drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
2517 quindi con lo \textit{sticky bit} bit impostato. In questo modo qualunque
2518 utente nel sistema può creare dei file in questa directory (che, come
2519 suggerisce il nome, è normalmente utilizzata per la creazione di file
2520 temporanei), ma solo l'utente che ha creato un certo file potrà cancellarlo o
2521 rinominarlo. In questo modo si evita che un utente possa, più o meno
2522 consapevolmente, cancellare i file temporanei creati degli altri utenti.
2524 \itindend{sticky~bit}
2526 \subsection{Le funzioni per la gestione dei permessi dei file}
2527 \label{sec:file_perm_management}
2529 Come visto in sez.~\ref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad un
2530 file viene fatto utilizzando l'user-ID ed il group-ID effettivo del processo;
2531 ci sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'user-ID
2532 reale ed il group-ID reale, vale a dire usando i valori di \acr{uid} e
2533 \acr{gid} relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come
2534 accennato in sez.~\ref{sec:file_special_perm} e spiegato in dettaglio in
2535 sez.~\ref{sec:proc_perms}, non è detto siano uguali a quelli effettivi.
2537 Per far questo si può usare la funzione \funcd{access}, il cui prototipo è:
2538 \begin{prototype}{unistd.h}
2539 {int access(const char *pathname, int mode)}
2541 Verifica i permessi di accesso.
2543 \bodydesc{La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 se l'accesso non
2544 è consentito ed in caso di errore; nel qual caso la variabile \var{errno}
2547 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non è valido.
2548 \item[\errcode{EACCES}] l'accesso al file non è consentito, o non si ha il
2549 permesso di attraversare una delle directory di \param{pathname}.
2550 \item[\errcode{EROFS}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un file su
2551 un filesystem montato in sola lettura.
2553 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
2554 \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}.}
2557 La funzione verifica i permessi di accesso, indicati da \param{mode}, per il
2558 file indicato da \param{pathname}. I valori possibili per l'argomento
2559 \param{mode} sono esprimibili come combinazione delle costanti numeriche
2560 riportate in tab.~\ref{tab:file_access_mode_val} (attraverso un OR binario
2561 delle stesse). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza
2562 del file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \const{F\_OK},
2563 o anche direttamente \func{stat}. Nel caso in cui \param{pathname} si
2564 riferisca ad un link simbolico, questo viene seguito ed il controllo è fatto
2565 sul file a cui esso fa riferimento.
2567 La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso, si ricordi che il
2568 fatto che una directory abbia permesso di scrittura non significa che ci si
2569 possa scrivere come in un file, e il fatto che un file abbia permesso di
2570 esecuzione non comporta che contenga un programma eseguibile. La funzione
2571 ritorna zero solo se tutte i permessi controllati sono disponibili, in caso
2572 contrario (o di errore) ritorna -1.
2576 \begin{tabular}{|c|l|}
2578 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Significato} \\
2581 \const{R\_OK} & Verifica il permesso di lettura. \\
2582 \const{W\_OK} & Verifica il permesso di scrittura. \\
2583 \const{X\_OK} & Verifica il permesso di esecuzione. \\
2584 \const{F\_OK} & Verifica l'esistenza del file. \\
2587 \caption{Valori possibile per l'argomento \param{mode} della funzione
2589 \label{tab:file_access_mode_val}
2592 Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
2593 eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (ad esempio attraverso
2594 l'uso del \itindex{suid~bit} \textit{suid bit}) che vuole controllare se
2595 l'utente originale ha i permessi per accedere ad un certo file.
2597 Del tutto analoghe a \func{access} sono le due funzioni \funcd{euidaccess} e
2598 \funcd{eaccess} che ripetono lo stesso controllo usando però gli
2599 identificatori del gruppo effettivo, verificando quindi le effettive capacità
2600 di accesso ad un file. Le funzioni hanno entrambe lo stesso
2601 prototipo\footnote{in realtà \func{eaccess} è solo un sinonimo di
2602 \func{euidaccess} fornita per compatibilità con l'uso di questo nome in
2603 altri sistemi.} che è del tutto identico a quello di \func{access}. Prendono
2604 anche gli stessi valori e restituiscono gli stessi risultati e gli stessi
2607 Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
2608 funzioni \funcd{chmod} e \funcd{fchmod}, che operano rispettivamente su un
2609 filename e su un file descriptor, i loro prototipi sono:
2611 \headdecl{sys/types.h}
2612 \headdecl{sys/stat.h}
2614 \funcdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)} Cambia i permessi del
2615 file indicato da \param{path} al valore indicato da \param{mode}.
2617 \funcdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)} Analoga alla precedente, ma usa
2618 il file descriptor \param{fd} per indicare il file.
2620 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
2621 un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
2623 \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo non corrisponde a quello del
2624 proprietario del file o non è zero.
2625 \item[\errcode{EROFS}] il file è su un filesystem in sola lettura.
2627 ed inoltre \errval{EIO}; \func{chmod} restituisce anche \errval{EFAULT},
2628 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
2629 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchmod} anche \errval{EBADF}.}
2632 Entrambe le funzioni utilizzano come secondo argomento \param{mode}, una
2633 variabile dell'apposito tipo primitivo \type{mode\_t} (vedi
2634 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) utilizzato per specificare i permessi sui
2640 \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
2642 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
2645 \const{S\_ISUID} & 04000 & Set user ID \itindex{suid~bit}.\\
2646 \const{S\_ISGID} & 02000 & Set group ID \itindex{sgid~bit}.\\
2647 \const{S\_ISVTX} & 01000 & Sticky bit \itindex{sticky~bit}.\\
2649 \const{S\_IRWXU} & 00700 & L'utente ha tutti i permessi.\\
2650 \const{S\_IRUSR} & 00400 & L'utente ha il permesso di lettura.\\
2651 \const{S\_IWUSR} & 00200 & L'utente ha il permesso di scrittura.\\
2652 \const{S\_IXUSR} & 00100 & L'utente ha il permesso di esecuzione.\\
2654 \const{S\_IRWXG} & 00070 & Il gruppo ha tutti i permessi.\\
2655 \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha il permesso di lettura.\\
2656 \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha il permesso di scrittura.\\
2657 \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha il permesso di esecuzione.\\
2659 \const{S\_IRWXO} & 00007 & Gli altri hanno tutti i permessi.\\
2660 \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno il permesso di lettura.\\
2661 \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno il permesso di scrittura.\\
2662 \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno il permesso di esecuzione.\\
2665 \caption{Valori delle costanti usate per indicare i vari bit di
2666 \param{mode} utilizzato per impostare i permessi dei file.}
2667 \label{tab:file_permission_const}
2670 Le costanti con cui specificare i singoli bit di \param{mode} sono riportate
2671 in tab.~\ref{tab:file_permission_const}. Il valore di \param{mode} può essere
2672 ottenuto combinando fra loro con un OR binario le costanti simboliche relative
2673 ai vari bit, o specificato direttamente, come per l'omonimo comando di shell,
2674 con un valore numerico (la shell lo vuole in ottale, dato che i bit dei
2675 permessi sono divisibili in gruppi di tre), che si può calcolare direttamente
2676 usando lo schema si utilizzo dei bit illustrato in
2677 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2679 Ad esempio i permessi standard assegnati ai nuovi file (lettura e scrittura
2680 per il proprietario, sola lettura per il gruppo e gli altri) sono
2681 corrispondenti al valore ottale $0644$, un programma invece avrebbe anche il
2682 bit di esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se si volesse attivare il
2683 bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} il valore da fornire sarebbe $4755$.
2685 Il cambiamento dei permessi di un file eseguito attraverso queste funzioni ha
2686 comunque alcune limitazioni, previste per motivi di sicurezza. L'uso delle
2687 funzioni infatti è possibile solo se l'user-ID effettivo del processo
2688 corrisponde a quello del proprietario del file o dell'amministratore,
2689 altrimenti esse falliranno con un errore di \errcode{EPERM}.
2691 Ma oltre a questa regola generale, di immediata comprensione, esistono delle
2692 limitazioni ulteriori. Per questo motivo, anche se si è proprietari del file,
2693 non tutti i valori possibili di \param{mode} sono permessi o hanno effetto;
2694 in particolare accade che:
2696 \item siccome solo l'amministratore può impostare lo \itindex{sticky~bit}
2697 \textit{sticky bit}, se l'user-ID effettivo del processo non è zero esso
2698 viene automaticamente cancellato (senza notifica di errore) qualora sia
2699 stato indicato in \param{mode}.
2700 \item per quanto detto in sez.~\ref{sec:file_ownership_management} riguardo la
2701 creazione dei nuovi file, si può avere il caso in cui il file creato da un
2702 processo è assegnato ad un gruppo per il quale il processo non ha privilegi.
2703 Per evitare che si possa assegnare il bit \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} ad
2704 un file appartenente ad un gruppo per cui non si hanno diritti, questo viene
2705 automaticamente cancellato da \param{mode} (senza notifica di errore)
2706 qualora il gruppo del file non corrisponda a quelli associati al processo
2707 (la cosa non avviene quando l'user-ID effettivo del processo è zero).
2710 Per alcuni filesystem\footnote{i filesystem più comuni (\textsl{ext2},
2711 \textsl{ext3}, \textsl{ext4}, \textsl{reiserfs}) supportano questa
2712 caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista un'ulteriore
2713 misura di sicurezza, volta a scongiurare l'abuso dei \itindex{suid~bit} bit
2714 \acr{suid} e \acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi
2715 bit dai permessi di un file qualora un processo che non appartenga
2716 all'amministratore\footnote{per la precisione un processo che non dispone
2717 della \itindex{capabilities} capacità \const{CAP\_FSETID}, vedi
2718 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} effettui una scrittura. In questo modo
2719 anche se un utente malizioso scopre un file \acr{suid} su cui può scrivere,
2720 un'eventuale modifica comporterà la perdita di questo privilegio.
2722 Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod} ci permettono di modificare i
2723 permessi di un file, resta però il problema di quali sono i permessi assegnati
2724 quando il file viene creato. Le funzioni dell'interfaccia nativa di Unix, come
2725 vedremo in sez.~\ref{sec:file_open}, permettono di indicare esplicitamente i
2726 permessi di creazione di un file, ma questo non è possibile per le funzioni
2727 dell'interfaccia standard ANSI C che non prevede l'esistenza di utenti e
2728 gruppi, ed inoltre il problema si pone anche per l'interfaccia nativa quando i
2729 permessi non vengono indicati esplicitamente.
2733 Per le funzioni dell'interfaccia standard ANSI C l'unico riferimento possibile
2734 è quello della modalità di apertura del nuovo file (lettura/scrittura o sola
2735 lettura), che però può fornire un valore che è lo stesso per tutti e tre i
2736 permessi di sez.~\ref{sec:file_perm_overview} (cioè $666$ nel primo caso e
2737 $222$ nel secondo). Per questo motivo il sistema associa ad ogni
2738 processo\footnote{è infatti contenuta nel campo \var{umask} della struttura
2739 \struct{fs\_struct}, vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} una maschera di
2740 bit, la cosiddetta \textit{umask}, che viene utilizzata per impedire che
2741 alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di creazione. I
2742 bit indicati nella maschera vengono infatti cancellati dai permessi quando un
2743 nuovo file viene creato.\footnote{l'operazione viene fatta sempre: anche
2744 qualora si indichi esplicitamente un valore dei permessi nelle funzioni di
2745 creazione che lo consentono, i permessi contenuti nella \textit{umask}
2748 La funzione che permette di impostare il valore di questa maschera di
2749 controllo è \funcd{umask}, ed il suo prototipo è:
2750 \begin{prototype}{stat.h}
2751 {mode\_t umask(mode\_t mask)}
2753 Imposta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato da \param{mask}
2754 (di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi).
2756 \bodydesc{La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una
2757 delle poche funzioni che non restituisce codici di errore.}
2760 In genere si usa questa maschera per impostare un valore predefinito che
2761 escluda preventivamente alcuni permessi (usualmente quello di scrittura per il
2762 gruppo e gli altri, corrispondente ad un valore per \param{mask} pari a
2763 $022$). In questo modo è possibile cancellare automaticamente i permessi non
2764 voluti. Di norma questo valore viene impostato una volta per tutte al login a
2765 $022$, e gli utenti non hanno motivi per modificarlo.
2770 \subsection{La gestione della titolarità dei file}
2771 \label{sec:file_ownership_management}
2773 Vedremo in sez.~\ref{sec:file_base_func} con quali funzioni si possono creare
2774 nuovi file, in tale occasione vedremo che è possibile specificare in sede di
2775 creazione quali permessi applicare ad un file, però non si può indicare a
2776 quale utente e gruppo esso deve appartenere. Lo stesso problema si presenta
2777 per la creazione di nuove directory (procedimento descritto in
2778 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).
2780 Lo standard POSIX prescrive che l'\acr{uid} del nuovo file corrisponda
2781 all'user-ID effettivo del processo che lo crea; per il \acr{gid} invece prevede
2782 due diverse possibilità:
2784 \item il \acr{gid} del file corrisponde al group-ID effettivo del processo.
2785 \item il \acr{gid} del file corrisponde al \acr{gid} della directory in cui
2788 in genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
2789 semantica BSD. Linux invece segue quella che viene chiamata semantica SVr4; di
2790 norma cioè il nuovo file viene creato, seguendo la prima opzione, con il
2791 \acr{gid} del processo, se però la directory in cui viene creato il file ha il
2792 bit \acr{sgid} impostato allora viene usata la seconda opzione.
2794 Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \acr{gid} viene sempre
2795 automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
2796 partenza, in tutte le sotto-directory.
2798 La semantica SVr4 offre la possibilità di scegliere, ma per ottenere lo stesso
2799 risultato di coerenza che si ha con BSD necessita che quando si creano nuove
2800 directory venga anche propagato anche il bit \acr{sgid}. Questo è il
2801 comportamento predefinito del comando \cmd{mkdir}, ed è in questo modo ad
2802 esempio che le varie distribuzioni assicurano che le sotto-directory create
2803 nella home di un utente restino sempre con il \acr{gid} del gruppo primario
2806 La presenza del bit \acr{sgid} è inoltre molto comoda quando si hanno
2807 directory contenenti file condivisi all'intero di un gruppo in cui possono
2808 scrivere tutti i membri dello stesso, dato che assicura che i file che gli
2809 utenti vi creano appartengano sempre allo stesso gruppo. Questo non risolve
2810 però completamente i problemi di accesso da parte di altri utenti dello stesso
2811 gruppo, in quanto i permessi assegnati al gruppo potrebbero non essere
2812 sufficienti; in tal caso si deve aver cura di usare un valore di
2813 \itindex{umask} \textit{umask} che ne lasci di sufficienti.\footnote{in tal
2814 caso si può assegnare agli utenti del gruppo una \textit{umask} di $002$,
2815 anche se la soluzione migliore in questo caso è usare una ACL di default
2816 (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}).}
2818 Come avviene nel caso dei permessi il sistema fornisce anche delle funzioni,
2819 \funcd{chown}, \funcd{fchown} e \funcd{lchown}, che permettono di cambiare sia
2820 l'utente che il gruppo a cui un file appartiene; i rispettivi prototipi sono:
2822 \headdecl{sys/types.h}
2823 \headdecl{sys/stat.h}
2825 \funcdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
2826 \funcdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
2827 \funcdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
2829 Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
2830 specificati dalle variabili \param{owner} e \param{group}.
2832 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
2833 errore, nel qual caso caso \var{errno} assumerà i valori:
2835 \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo non corrisponde a quello del
2836 proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
2838 Oltre a questi entrambe restituiscono gli errori \errval{EROFS} e
2839 \errval{EIO}; \func{chown} restituisce anche \errval{EFAULT},
2840 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
2841 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchown} anche \errval{EBADF}.}
2844 Con Linux solo l'amministratore\footnote{o in generale un processo con la
2845 \itindex{capabilities} capacità \const{CAP\_CHOWN}, vedi
2846 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} può cambiare il proprietario di un file;
2847 in questo viene seguita la semantica usata da BSD che non consente agli utenti
2848 di assegnare i loro file ad altri utenti evitando eventuali aggiramenti delle
2849 quote. L'amministratore può cambiare sempre il gruppo di un file, il
2850 proprietario può cambiare il gruppo solo dei file che gli appartengono e solo
2851 se il nuovo gruppo è il suo gruppo primario o uno dei gruppi di cui fa parte.
2853 La funzione \func{chown} segue i link simbolici, per operare direttamente su
2854 un link simbolico si deve usare la funzione \func{lchown}.\footnote{fino alla
2855 versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non seguiva i link simbolici, da
2856 allora questo comportamento è stato assegnato alla funzione \func{lchown},
2857 introdotta per l'occasione, ed è stata creata una nuova system call per
2858 \func{chown} che seguisse i link simbolici.} La funzione \func{fchown} opera
2859 su un file aperto, essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX.
2860 Un'altra estensione rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come
2861 valore per \param{owner} e \param{group} i valori restano immutati.
2863 Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
2864 privilegi di root entrambi i bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} e
2865 \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} vengono cancellati. Questo non avviene per il
2866 bit \acr{sgid} nel caso in cui esso sia usato (in assenza del corrispondente
2867 permesso di esecuzione) per indicare che per il file è attivo il
2868 \itindex{mandatory~locking} \textit{mandatory locking} (vedi
2869 sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
2872 \subsection{Un quadro d'insieme sui permessi}
2873 \label{sec:file_riepilogo}
2875 Avendo affrontato in maniera separata il comportamento delle varie funzioni
2876 che operano sui permessi dei file ed avendo trattato in sezioni diverse il
2877 significato dei singoli bit dei permessi, vale la pena di fare un riepilogo in
2878 cui si riassumano le caratteristiche di ciascuno di essi, in modo da poter
2879 fornire un quadro d'insieme.
2884 \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
2886 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
2887 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
2888 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
2889 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
2890 \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per i file}} \\
2892 \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
2895 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del proprietario.\\
2896 -&1&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del gruppo proprietario.\\
2897 -&1&-&-&-&0&-&-&-&-&-&-&Il \itindex{mandatory~locking}
2898 \textit{mandatory locking} è abilitato.\\
2899 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
2900 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il proprietario.\\
2901 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il proprietario.\\
2902 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di esecuzione per il proprietario.\\
2903 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il gruppo proprietario.\\
2904 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il gruppo proprietario.\\
2905 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di esecuzione per il gruppo proprietario.\\
2906 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di lettura per tutti gli altri.\\
2907 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di scrittura per tutti gli altri.\\
2908 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di esecuzione per tutti gli altri.\\
2911 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
2912 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
2913 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
2914 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
2915 \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per le directory}} \\
2917 \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
2920 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
2921 -&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Propaga il gruppo proprietario ai nuovi file
2923 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Limita l'accesso in scrittura dei file nella
2925 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il proprietario.\\
2926 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il proprietario.\\
2927 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di attraversamento per il proprietario.\\
2928 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il gruppo
2930 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il gruppo
2932 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di attraversamento per il gruppo
2934 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di visualizzazione per tutti gli altri.\\
2935 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di aggiornamento per tutti gli altri.\\
2936 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di attraversamento per tutti gli altri.\\
2939 \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per un
2941 \label{tab:file_fileperm_bits}
2944 Nella parte superiore di tab.~\ref{tab:file_fileperm_bits} si è riassunto il
2945 significato dei vari bit dei permessi per un file ordinario; per quanto
2946 riguarda l'applicazione dei permessi per proprietario, gruppo ed altri si
2947 ricordi quanto illustrato in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Per
2948 compattezza, nella tabella si sono specificati i bit di \itindex{suid~bit}
2949 \textit{suid}, \itindex{sgid~bit} \textit{sgid} e \textit{sticky}
2950 \itindex{sticky~bit} con la notazione illustrata anche in
2951 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}. Nella parte inferiore si sono invece riassunti
2952 i significati dei vari bit dei permessi per una directory; anche in questo
2953 caso si è riapplicato ai bit di \itindex{suid~bit} \textit{suid},
2954 \itindex{sgid~bit} \textit{sgid} e \textit{sticky} \itindex{sticky~bit} la
2955 notazione illustrata in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2957 Si ricordi infine che i permessi non hanno alcun significato per i link
2958 simbolici, mentre per i \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo hanno
2959 senso soltanto i permessi di lettura e scrittura, che si riflettono sulla
2960 possibilità di compiere dette operazioni sul dispositivo stesso.
2962 Nella tabella si è indicato con il carattere ``-'' il fatto che il valore del
2963 bit in questione non è influente rispetto a quanto indicato nella riga della
2964 tabella; la descrizione del significato fa riferimento soltanto alla
2965 combinazione di bit per i quali è stato riportato esplicitamente un valore.
2966 Si rammenti infine che il valore dei bit dei permessi non ha alcun effetto
2967 qualora il processo possieda i privilegi di amministratore.
2970 \section{Caratteristiche e funzionalità avanzate}
2971 \label{sec:file_dir_advances}
2973 Tratteremo qui alcune caratteristiche e funzionalità avanzate della gestione
2974 di file e directory, affrontando anche una serie di estensioni
2975 dell'interfaccia classica dei sistemi unix-like, principalmente utilizzate a
2976 scopi di sicurezza, che sono state introdotte nelle versioni più recenti di
2979 \subsection{Gli attributi estesi}
2980 \label{sec:file_xattr}
2982 \itindbeg{Extended~Attributes}
2984 Nelle sezioni precedenti abbiamo trattato in dettaglio le varie informazioni
2985 che il sistema mantiene negli \itindex{inode} \textit{inode}, e le varie
2986 funzioni che permettono di modificarle. Si sarà notato come in realtà queste
2987 informazioni siano estremamente ridotte. Questo è dovuto al fatto che Unix
2988 origina negli anni '70, quando le risorse di calcolo e di spazio disco erano
2989 minime. Con il venir meno di queste restrizioni è incominciata ad emergere
2990 l'esigenza di poter associare ai file delle ulteriori informazioni astratte
2991 (quelli che vengono chiamati i \textsl{meta-dati}) che però non potevano
2992 trovare spazio nei dati classici mantenuti negli \itindex{inode}
2995 Per risolvere questo problema alcuni sistemi unix-like (e fra questi anche
2996 Linux) hanno introdotto un meccanismo generico, detto \textit{Extended
2997 Attributes} che consenta di associare delle informazioni ai singoli
2998 file.\footnote{l'uso più comune è quello della ACL, che tratteremo nella
2999 prossima sezione.} Gli \textsl{attributi estesi} non sono altro che delle
3000 coppie nome/valore che sono associate permanentemente ad un oggetto sul
3001 filesystem, analoghi di quello che sono le variabili di ambiente (vedi
3002 sez.~\ref{sec:proc_environ}) per un processo.
3004 Altri sistemi (come Solaris, MacOS e Windows) hanno adottato un meccanismo
3005 diverso in cui ad un file sono associati diversi flussi di dati, su cui
3006 possono essere mantenute ulteriori informazioni, che possono essere accedute
3007 con le normali operazioni di lettura e scrittura. Questi non vanno confusi con
3008 gli \textit{Extended Attributes} (anche se su Solaris hanno lo stesso nome),
3009 che sono un meccanismo molto più semplice, che pur essendo limitato (potendo
3010 contenere solo una quantità limitata di informazione) hanno il grande
3011 vantaggio di essere molto più semplici da realizzare, più
3012 efficienti,\footnote{cosa molto importante, specie per le applicazioni che
3013 richiedono una gran numero di accessi, come le ACL.} e di garantire
3014 l'atomicità di tutte le operazioni.
3016 In Linux gli attributi estesi sono sempre associati al singolo \itindex{inode}
3017 \textit{inode} e l'accesso viene sempre eseguito in forma atomica, in lettura
3018 il valore corrente viene scritto su un buffer in memoria, mentre la scrittura
3019 prevede che ogni valore precedente sia sovrascritto.
3021 Si tenga presente che non tutti i filesystem supportano gli \textit{Extended
3022 Attributes}; al momento della scrittura di queste dispense essi sono
3023 presenti solo sui vari \textsl{extN}, \textsl{ReiserFS}, \textsl{JFS},
3024 \textsl{XFS} e \textsl{Btrfs}.\footnote{l'elenco è aggiornato a Luglio 2011.}
3025 Inoltre a seconda della implementazione ci possono essere dei limiti sulla
3026 quantità di attributi che si possono utilizzare.\footnote{ad esempio nel caso
3027 di \textsl{ext2} ed \textsl{ext3} è richiesto che essi siano contenuti
3028 all'interno di un singolo blocco (pertanto con dimensioni massime pari a
3029 1024, 2048 o 4096 byte a seconda delle dimensioni di quest'ultimo impostate
3030 in fase di creazione del filesystem), mentre con \textsl{XFS} non ci sono
3031 limiti ed i dati vengono memorizzati in maniera diversa (nell'\textit{inode}
3032 stesso, in un blocco a parte, o in una struttura ad albero dedicata) per
3033 mantenerne la scalabilità.} Infine lo spazio utilizzato per mantenere gli
3034 attributi estesi viene tenuto in conto per il calcolo delle quote di utente e
3035 gruppo proprietari del file.
3037 Come meccanismo per mantenere informazioni aggiuntive associate al singolo
3038 file, gli \textit{Extended Attributes} possono avere usi anche molto diversi
3039 fra loro. Per poterli distinguere allora sono stati suddivisi in
3040 \textsl{classi}, a cui poter applicare requisiti diversi per l'accesso e la
3041 gestione. Per questo motivo il nome di un attributo deve essere sempre
3042 specificato nella forma \texttt{namespace.attribute}, dove \texttt{namespace}
3043 fa riferimento alla classe a cui l'attributo appartiene, mentre
3044 \texttt{attribute} è il nome ad esso assegnato. In tale forma il nome di un
3045 attributo esteso deve essere univoco. Al momento\footnote{della scrittura di
3046 questa sezione, kernel 2.6.23, ottobre 2007.} sono state definite le quattro
3047 classi di attributi riportate in tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}.
3052 \begin{tabular}{|l|p{12cm}|}
3054 \textbf{Nome} & \textbf{Descrizione} \\
3057 \texttt{security}&Gli \textit{extended security attributes}: vengono
3058 utilizzati dalle estensioni di sicurezza del kernel (i
3059 \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux
3060 Security Modules}), per le realizzazione di meccanismi
3061 evoluti di controllo di accesso come \index{SELinux}
3062 SELinux o le \textit{capabilities} dei file di
3063 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.\\
3064 \texttt{system} & Gli \textit{extended security attributes}: sono usati
3065 dal kernel per memorizzare dati di sistema associati ai
3066 file come le \itindex{Access~Control~List} ACL (vedi
3067 sez.~\ref{sec:file_ACL}) o le \itindex{capabilities}
3068 \textit{capabilities} (vedi
3069 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).\\
3070 \texttt{trusted}& I \textit{trusted extended attributes}: vengono
3071 utilizzati per poter realizzare in user space
3072 meccanismi che consentano di mantenere delle
3073 informazioni sui file che non devono essere accessibili
3074 ai processi ordinari.\\
3075 \texttt{user} & Gli \textit{extended user attributes}: utilizzati per
3076 mantenere informazioni aggiuntive sui file (come il
3077 \textit{mime-type}, la codifica dei caratteri o del
3078 file) accessibili dagli utenti.\\
3081 \caption{I nomi utilizzati valore di \texttt{namespace} per distinguere le
3082 varie classi di \textit{Extended Attributes}.}
3083 \label{tab:extended_attribute_class}
3087 Dato che uno degli usi degli \textit{Extended Attributes} è quello che li
3088 impiega per realizzare delle estensioni (come le \itindex{Access~Control~List}
3089 ACL, \index{SELinux} SELinux, ecc.) al tradizionale meccanismo dei controlli
3090 di accesso di Unix, l'accesso ai loro valori viene regolato in maniera diversa
3091 a seconda sia della loro classe sia di quali, fra le estensioni che li
3092 utilizzano, sono poste in uso. In particolare, per ciascuna delle classi
3093 riportate in tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}, si hanno i seguenti
3095 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3096 \item[\texttt{security}] L'accesso agli \textit{extended security attributes}
3097 dipende dalle politiche di sicurezza stabilite da loro stessi tramite
3098 l'utilizzo di un sistema di controllo basato sui
3099 \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux Security Modules} (ad esempio
3100 \index{SELinux} SELinux). Pertanto l'accesso in lettura o scrittura dipende
3101 dalle politiche di sicurezza implementate all'interno dal modulo di
3102 sicurezza che si sta utilizzando al momento (ciascuno avrà le sue). Se non è
3103 stato caricato nessun modulo di sicurezza l'accesso in lettura sarà
3104 consentito a tutti i processi, mentre quello in scrittura solo ai processi
3105 con privilegi amministrativi dotati della \index{capabilities}
3106 \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.
3108 \item[\texttt{system}] Anche l'accesso agli \textit{extended system
3109 attributes} dipende dalle politiche di accesso che il kernel realizza
3110 anche utilizzando gli stessi valori in essi contenuti. Ad esempio nel caso
3111 delle \itindex{Access~Control~List} ACL l'accesso è consentito in lettura ai
3112 processi che hanno la capacità di eseguire una ricerca sul file (cioè hanno
3113 il permesso di lettura sulla directory che contiene il file) ed in scrittura
3114 al proprietario del file o ai processi dotati della \textit{capability}
3115 \index{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.\footnote{vale a dire una politica
3116 di accesso analoga a quella impiegata per gli ordinari permessi dei file.}
3118 \item[\texttt{trusted}] L'accesso ai \textit{trusted extended attributes}, sia
3119 per la lettura che per la scrittura, è consentito soltanto ai processi con
3120 privilegi amministrativi dotati della \index{capabilities}
3121 \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}. In questo modo si possono
3122 utilizzare questi attributi per realizzare in user space dei meccanismi di
3123 controllo che accedono ad informazioni non disponibili ai processi ordinari.
3125 \item[\texttt{user}] L'accesso agli \textit{extended user attributes} è
3126 regolato dai normali permessi dei file: occorre avere il permesso di lettura
3127 per leggerli e quello di scrittura per scriverli o modificarli. Dato l'uso
3128 di questi attributi si è scelto di applicare al loro accesso gli stessi
3129 criteri che si usano per l'accesso al contenuto dei file (o delle directory)
3130 cui essi fanno riferimento. Questa scelta vale però soltanto per i file e le
3131 directory ordinarie, se valesse in generale infatti si avrebbe un serio
3132 problema di sicurezza dato che esistono diversi oggetti sul filesystem per i
3133 quali è normale avere avere il permesso di scrittura consentito a tutti gli
3134 utenti, come i link simbolici, o alcuni \index{file!di~dispositivo} file di
3135 dispositivo come \texttt{/dev/null}. Se fosse possibile usare su di essi gli
3136 \textit{extended user attributes} un utente qualunque potrebbe inserirvi
3137 dati a piacere.\footnote{la cosa è stata notata su XFS, dove questo
3138 comportamento permetteva, non essendovi limiti sullo spazio occupabile
3139 dagli \textit{Extended Attributes}, di bloccare il sistema riempiendo il
3142 La semantica del controllo di accesso indicata inoltre non avrebbe alcun
3143 senso al di fuori di file e directory: i permessi di lettura e scrittura per
3144 un \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo attengono alle capacità
3145 di accesso al dispositivo sottostante,\footnote{motivo per cui si può
3146 formattare un disco anche se \texttt{/dev} è su un filesystem in sola
3147 lettura.} mentre per i link simbolici questi vengono semplicemente
3148 ignorati: in nessuno dei due casi hanno a che fare con il contenuto del
3149 file, e nella discussione relativa all'uso degli \textit{extended user
3150 attributes} nessuno è mai stato capace di indicare una qualche forma
3151 sensata di utilizzo degli stessi per link simbolici o
3152 \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo, e neanche per le fifo o i
3153 socket. Per questo motivo essi sono stati completamente disabilitati per
3154 tutto ciò che non sia un file regolare o una directory.\footnote{si può
3155 verificare la semantica adottata consultando il file \texttt{fs/xattr.c}
3156 dei sorgenti del kernel.} Inoltre per le directory è stata introdotta una
3157 ulteriore restrizione, dovuta di nuovo alla presenza ordinaria di permessi
3158 di scrittura completi su directory come \texttt{/tmp}. Per questo motivo,
3159 per evitare eventuali abusi, se una directory ha lo \itindex{sticky~bit}
3160 \textit{sticky bit} attivo sarà consentito scrivere i suoi \textit{extended
3161 user attributes} soltanto se si è proprietari della stessa, o si hanno i
3162 privilegi amministrativi della capability \index{capabilities}
3163 \const{CAP\_FOWNER}.
3166 Le funzioni per la gestione degli attributi estesi, come altre funzioni di
3167 gestione avanzate specifiche di Linux, non fanno parte delle \acr{glibc}, e
3168 sono fornite da una apposita libreria, \texttt{libattr}, che deve essere
3169 installata a parte;\footnote{la versione corrente della libreria è
3170 \texttt{libattr1}.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà indicare
3171 esplicitamente l'uso della suddetta libreria invocando il compilatore con
3172 l'opzione \texttt{-lattr}.
3174 Per poter leggere gli attributi estesi sono disponibili tre diverse funzioni,
3175 \funcd{getxattr}, \funcd{lgetxattr} e \funcd{fgetxattr}, che consentono
3176 rispettivamente di richiedere gli attributi relativi a un file, a un link
3177 simbolico e ad un file descriptor; i rispettivi prototipi sono:
3179 \headdecl{sys/types.h}
3180 \headdecl{attr/xattr.h}
3182 \funcdecl{ssize\_t getxattr(const char *path, const char *name, void
3183 *value, size\_t size)}
3185 \funcdecl{ssize\_t lgetxattr(const char *path, const char *name, void
3186 *value, size\_t size)}
3188 \funcdecl{ssize\_t fgetxattr(int filedes, const char *name, void *value,
3191 Le funzioni leggono il valore di un attributo esteso.
3193 \bodydesc{Le funzioni restituiscono un intero positivo che indica la
3194 dimensione dell'attributo richiesto in caso di successo, e $-1$ in caso di
3195 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3197 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
3198 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
3199 non è sufficiente per contenere il risultato.
3200 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3201 filesystem o sono disabilitati.
3203 e tutti gli errori di \func{stat}, come \errcode{EPERM} se non si hanno i
3204 permessi di accesso all'attributo. }
3207 Le funzioni \func{getxattr} e \func{lgetxattr} prendono come primo argomento
3208 un pathname che indica il file di cui si vuole richiedere un attributo, la
3209 sola differenza è che la seconda, se il pathname indica un link simbolico,
3210 restituisce gli attributi di quest'ultimo e non quelli del file a cui esso fa
3211 riferimento. La funzione \func{fgetxattr} prende invece come primo argomento
3212 un numero di file descriptor, e richiede gli attributi del file ad esso
3215 Tutte e tre le funzioni richiedono di specificare nell'argomento \param{name}
3216 il nome dell'attributo di cui si vuole ottenere il valore. Il nome deve essere
3217 indicato comprensivo di prefisso del \textit{namespace} cui appartiene (uno
3218 dei valori di tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}) nella forma
3219 \texttt{namespace.attributename}, come stringa terminata da un carattere NUL.
3220 Il suo valore verrà restituito nel buffer puntato dall'argomento \param{value}
3221 per una dimensione massima di \param{size} byte;\footnote{gli attributi estesi
3222 possono essere costituiti arbitrariamente da dati testuali o binari.} se
3223 quest'ultima non è sufficiente si avrà un errore di \errcode{ERANGE}.
3225 Per evitare di dover indovinare la dimensione di un attributo per tentativi si
3226 può eseguire una interrogazione utilizzando un valore nullo per \param{size};
3227 in questo caso non verrà letto nessun dato, ma verrà restituito come valore di
3228 ritorno della funzione chiamata la dimensione totale dell'attributo esteso
3229 richiesto, che si potrà usare come stima per allocare un buffer di dimensioni
3230 sufficienti.\footnote{si parla di stima perché anche se le funzioni
3231 restituiscono la dimensione esatta dell'attributo al momento in cui sono
3232 eseguite, questa potrebbe essere modificata in qualunque momento da un
3233 successivo accesso eseguito da un altro processo.}
3235 Un secondo gruppo di funzioni è quello che consente di impostare il valore di
3236 un attributo esteso, queste sono \funcd{setxattr}, \funcd{lsetxattr} e
3237 \funcd{fsetxattr}, e consentono di operare rispettivamente su un file, su un
3238 link simbolico o specificando un file descriptor; i loro prototipi sono:
3240 \headdecl{sys/types.h}
3241 \headdecl{attr/xattr.h}
3243 \funcdecl{int setxattr(const char *path, const char *name, const void
3244 *value, size\_t size, int flags)}
3246 \funcdecl{int lsetxattr(const char *path, const char *name, const void
3247 *value, size\_t size, int flags)}
3249 \funcdecl{int fsetxattr(int filedes, const char *name, const void *value,
3250 size\_t size, int flags)}
3252 Impostano il valore di un attributo esteso.
3254 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e $-1$ in caso di
3255 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3257 \item[\errcode{ENOATTR}] si è usato il flag \const{XATTR\_REPLACE} e
3258 l'attributo richiesto non esiste.
3259 \item[\errcode{EEXIST}] si è usato il flag \const{XATTR\_CREATE} ma
3260 l'attributo esiste già.
3261 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3262 filesystem o sono disabilitati.
3264 Oltre a questi potranno essere restituiti tutti gli errori di \func{stat},
3265 ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi di accesso
3270 Le tre funzioni prendono come primo argomento un valore adeguato al loro
3271 scopo, usato in maniera del tutto identica a quanto visto in precedenza per le
3272 analoghe che leggono gli attributi estesi. Il secondo argomento \param{name}
3273 deve indicare, anche in questo caso con gli stessi criteri appena visti per le
3274 analoghe \func{getxattr}, \func{lgetxattr} e \func{fgetxattr}, il nome
3275 (completo di suffisso) dell'attributo su cui si vuole operare.
3277 Il valore che verrà assegnato all'attributo dovrà essere preparato nel buffer
3278 puntato da \param{value}, e la sua dimensione totale (in byte) sarà indicata
3279 dall'argomento \param{size}. Infine l'argomento \param{flag} consente di
3280 controllare le modalità di sovrascrittura dell'attributo esteso, esso può
3281 prendere due valori: con \const{XATTR\_REPLACE} si richiede che l'attributo
3282 esista, nel qual caso verrà sovrascritto, altrimenti si avrà errore, mentre
3283 con \const{XATTR\_CREATE} si richiede che l'attributo non esista, nel qual
3284 caso verrà creato, altrimenti si avrà errore ed il valore attuale non sarà
3285 modificato. Utilizzando per \param{flag} un valore nullo l'attributo verrà
3286 modificato se è già presente, o creato se non c'è.
3288 Le funzioni finora illustrate permettono di leggere o scrivere gli attributi
3289 estesi, ma sarebbe altrettanto utile poter vedere quali sono gli attributi
3290 presenti; a questo provvedono le funzioni \funcd{listxattr},
3291 \funcd{llistxattr} e \funcd{flistxattr} i cui prototipi sono:
3293 \headdecl{sys/types.h}
3294 \headdecl{attr/xattr.h}
3296 \funcdecl{ssize\_t listxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
3298 \funcdecl{ssize\_t llistxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
3300 \funcdecl{ssize\_t flistxattr(int filedes, char *list, size\_t size)}
3302 Leggono la lista degli attributi estesi di un file.
3304 \bodydesc{Le funzioni restituiscono un intero positivo che indica la
3305 dimensione della lista in caso di successo, e $-1$ in caso di errore, nel
3306 qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3308 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
3309 non è sufficiente per contenere il risultato.
3310 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3311 filesystem o sono disabilitati.
3313 Oltre a questi potranno essere restituiti tutti gli errori di \func{stat},
3314 ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi di accesso
3319 Come per le precedenti le tre funzioni leggono gli attributi rispettivamente
3320 di un file, un link simbolico o specificando un file descriptor, da
3321 specificare con il loro primo argomento. Gli altri due argomenti, identici per
3322 tutte e tre, indicano rispettivamente il puntatore \param{list} al buffer dove
3323 deve essere letta la lista e la dimensione \param{size} di quest'ultimo.
3325 La lista viene fornita come sequenza non ordinata dei nomi dei singoli
3326 attributi estesi (sempre comprensivi del prefisso della loro classe) ciascuno
3327 dei quali è terminato da un carattere nullo. I nomi sono inseriti nel buffer
3328 uno di seguito all'altro. Il valore di ritorno della funzione indica la
3329 dimensione totale della lista in byte.
3331 Come per le funzioni di lettura dei singoli attributi se le dimensioni del
3332 buffer non sono sufficienti si avrà un errore, ma è possibile ottenere dal
3333 valore di ritorno della funzione una stima della dimensione totale della lista
3334 usando per \param{size} un valore nullo.
3336 Infine per rimuovere semplicemente un attributo esteso, si ha a disposizione
3337 un ultimo gruppo di funzioni: \funcd{removexattr}, \funcd{lremovexattr} e
3338 \funcd{fremovexattr}; i rispettivi prototipi sono:
3340 \headdecl{sys/types.h}
3341 \headdecl{attr/xattr.h}
3343 \funcdecl{int removexattr(const char *path, const char *name)}
3345 \funcdecl{int lremovexattr(const char *path, const char *name)}
3347 \funcdecl{int fremovexattr(int filedes, const char *name)}
3350 Rimuovono un attributo esteso di un file.
3352 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e $-1$ in caso di
3353 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3355 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
3356 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3357 filesystem o sono disabilitati.
3359 ed inoltre tutti gli errori di \func{stat}.
3363 Le tre funzioni rimuovono l'attributo esteso indicato dall'argomento
3364 \param{name} rispettivamente di un file, un link simbolico o specificando un
3365 file descriptor, da specificare con il loro primo argomento. Anche in questo
3366 caso l'argomento \param{name} deve essere specificato con le modalità già
3367 illustrate in precedenza per le altre funzioni relative agli attributi estesi.
3369 \itindend{Extended~Attributes}
3372 \subsection{Le \textit{Access Control List}}
3373 \label{sec:file_ACL}
3375 % la documentazione di sistema è nei pacchetti libacl1-dev e acl
3376 % vedi anche http://www.suse.de/~agruen/acl/linux-acls/online/
3378 \itindbeg{Access~Control~List}
3380 Il modello classico dei permessi di Unix, per quanto funzionale ed efficiente,
3381 è comunque piuttosto limitato e per quanto possa aver coperto per lunghi anni
3382 le esigenze più comuni con un meccanismo semplice e potente, non è in grado di
3383 rispondere in maniera adeguata a situazioni che richiedono una gestione
3384 complessa dei permessi di accesso.\footnote{già un requisito come quello di
3385 dare accesso in scrittura ad alcune persone ed in sola lettura ad altre non
3386 si può soddisfare in maniera semplice.}
3388 Per questo motivo erano state progressivamente introdotte nelle varie versioni
3389 di Unix dei meccanismi di gestione dei permessi dei file più flessibili, nella
3390 forma delle cosiddette \textit{Access Control List} (indicate usualmente con
3391 la sigla ACL). Nello sforzo di standardizzare queste funzionalità era stato
3392 creato un gruppo di lavoro il cui scopo era estendere lo standard POSIX 1003
3393 attraverso due nuovi insiemi di specifiche, la POSIX 1003.1e per l'interfaccia
3394 di programmazione e la POSIX 1003.2c per i comandi di shell.
3396 Gli obiettivi erano però forse troppo ambizioni, e nel gennaio del 1998 i
3397 finanziamenti vennero ritirati senza che si fosse arrivati alla definizione di
3398 uno standard, dato però che una parte della documentazione prodotta era di
3399 alta qualità venne deciso di rilasciare al pubblico la diciassettesima bozza
3400 del documento, quella che va sotto il nome di \textit{POSIX 1003.1e Draft 17},
3401 che è divenuta la base sulla quale si definiscono le cosiddette \textit{Posix
3404 A differenza di altri sistemi (ad esempio FreeBSD) nel caso di Linux si è
3405 scelto di realizzare le ACL attraverso l'uso degli
3406 \itindex{Extended~Attributes} \textit{Extended Attributes} (appena trattati in
3407 sez.~\ref{sec:file_xattr}), e fornire tutte le relative funzioni di gestione
3408 tramite una libreria, \texttt{libacl} che nasconde i dettagli implementativi
3409 delle ACL e presenta ai programmi una interfaccia che fa riferimento allo
3410 standard POSIX 1003.1e.
3412 Anche in questo caso le funzioni di questa libreria non fanno parte delle
3413 \acr{glibc} e devono essere installate a parte;\footnote{la versione corrente
3414 della libreria è \texttt{libacl1}, e nel caso si usi Debian la si può
3415 installare con il pacchetto omonimo e con il collegato \texttt{libacl1-dev}
3416 per i file di sviluppo.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà
3417 indicare esplicitamente l'uso della libreria \texttt{libacl} invocando il
3418 compilatore con l'opzione \texttt{-lacl}. Si tenga presente inoltre che per
3419 poterle utilizzare le ACL devono essere attivate esplicitamente montando il
3420 filesystem\footnote{che deve supportarle, ma questo è ormai vero per
3421 praticamente tutti i filesystem più comuni, con l'eccezione di NFS per il
3422 quale esiste però un supporto sperimentale.} su cui le si vogliono
3423 utilizzare con l'opzione \texttt{acl} attiva. Dato che si tratta di una
3424 estensione è infatti opportuno utilizzarle soltanto laddove siano necessarie.
3426 Una ACL è composta da un insieme di voci, e ciascuna voce è a sua volta
3427 costituita da un \textsl{tipo}, da un eventuale
3428 \textsl{qualificatore},\footnote{deve essere presente soltanto per le voci di
3429 tipo \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}.} e da un insieme di permessi.
3430 Ad ogni oggetto sul filesystem si può associare una ACL che ne governa i
3431 permessi di accesso, detta \textit{access ACL}. Inoltre per le directory si
3432 può impostare una ACL aggiuntiva, detta \textit{default ACL}, che serve ad
3433 indicare quale dovrà essere la ACL assegnata di default nella creazione di un
3434 file all'interno della directory stessa. Come avviene per i permessi le ACL
3435 possono essere impostate solo del proprietario del file, o da un processo con
3436 la capability \index{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.
3441 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
3443 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
3446 \const{ACL\_USER\_OBJ} & voce che contiene i diritti di accesso del
3447 proprietario del file.\\
3448 \const{ACL\_USER} & voce che contiene i diritti di accesso per
3449 l'utente indicato dal rispettivo
3451 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}& voce che contiene i diritti di accesso del
3452 gruppo proprietario del file.\\
3453 \const{ACL\_GROUP} & voce che contiene i diritti di accesso per
3454 il gruppo indicato dal rispettivo
3456 \const{ACL\_MASK} & voce che contiene la maschera dei massimi
3457 permessi di accesso che possono essere garantiti
3458 da voci del tipo \const{ACL\_USER},
3459 \const{ACL\_GROUP} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ}.\\
3460 \const{ACL\_OTHER} & voce che contiene i diritti di accesso di chi
3461 non corrisponde a nessuna altra voce dell'ACL.\\
3464 \caption{Le costanti che identificano i tipi delle voci di una ACL.}
3465 \label{tab:acl_tag_types}
3468 L'elenco dei vari tipi di voci presenti in una ACL, con una breve descrizione
3469 del relativo significato, è riportato in tab.~\ref{tab:acl_tag_types}. Tre di
3470 questi tipi, \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
3471 \const{ACL\_OTHER}, corrispondono direttamente ai tre permessi ordinari dei
3472 file (proprietario, gruppo proprietario e tutti gli altri) e per questo una
3473 ACL valida deve sempre contenere una ed una sola voce per ciascuno di questi
3476 Una ACL può poi contenere un numero arbitrario di voci di tipo
3477 \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}, ciascuna delle quali indicherà i
3478 permessi assegnati all'utente e al gruppo indicato dal relativo qualificatore;
3479 ovviamente ciascuna di queste voci dovrà fare riferimento ad un utente o ad un
3480 gruppo diverso, e non corrispondenti a quelli proprietari del file. Inoltre se
3481 in una ACL esiste una voce di uno di questi due tipi è obbligatoria anche la
3482 presenza di una ed una sola voce di tipo \const{ACL\_MASK}, che negli altri
3485 Quest'ultimo tipo di voce contiene la maschera dei permessi che possono essere
3486 assegnati tramite voci di tipo \const{ACL\_USER}, \const{ACL\_GROUP} e
3487 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}; se in una di queste voci si fosse specificato un
3488 permesso non presente in \const{ACL\_MASK} questo verrebbe ignorato. L'uso di
3489 una ACL di tipo \const{ACL\_MASK} è di particolare utilità quando essa
3490 associata ad una \textit{default ACL} su una directory, in quanto i permessi
3491 così specificati verranno ereditati da tutti i file creati nella stessa
3492 directory. Si ottiene così una sorta di \itindex{umask} \textit{umask}
3493 associata ad un oggetto sul filesystem piuttosto che a un processo.
3495 Dato che le ACL vengono a costituire una estensione dei permessi ordinari, uno
3496 dei problemi che si erano posti nella loro standardizzazione era appunto
3497 quello della corrispondenza fra questi e le ACL. Come accennato i permessi
3498 ordinari vengono mappati le tre voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
3499 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} che devono essere presenti in
3500 qualunque ACL; un cambiamento ad una di queste voci viene automaticamente
3501 riflesso sui permessi ordinari dei file\footnote{per permessi ordinari si
3502 intende quelli mantenuti nell'\textit{inode}, che devono restare dato che un
3503 filesystem può essere montato senza abilitare le ACL.} e viceversa. In
3504 realtà la mappatura è diretta solo per le voci \const{ACL\_USER\_OBJ} e
3505 \const{ACL\_OTHER}, nel caso di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} questo vale soltanto
3506 se non è presente una voce di tipo \const{ACL\_MASK}, se invece questa è
3507 presente verranno tolti dai permessi di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} tutti quelli
3508 non presenti in \const{ACL\_MASK}.\footnote{questo diverso comportamento a
3509 seconda delle condizioni è stato introdotto dalla standardizzazione
3510 \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} per mantenere il comportamento invariato sui
3511 sistemi dotati di ACL per tutte quelle applicazioni che sono conformi
3512 soltanto all'ordinario standard \textit{POSIX 1003.1}.}
3514 Un secondo aspetto dell'incidenza delle ACL sul comportamento del sistema è
3515 quello relativo alla creazione di nuovi file,\footnote{o oggetti sul
3516 filesystem, il comportamento discusso vale per le funzioni \func{open} e
3517 \func{creat} (vedi sez.~\ref{sec:file_open}), \func{mkdir} (vedi
3518 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), \func{mknod} e \func{mkfifo} (vedi
3519 sez.~\ref{sec:file_mknod}).} che come accennato può essere modificato dalla
3520 presenza di una \textit{default ACL} sulla directory che contiene quel file.
3521 Se questa non c'è valgono le regole usuali illustrate in
3522 sez.~\ref{sec:file_perm_management}, per cui essi sono determinati dalla
3523 \itindex{umask} \textit{umask} del processo, e la sola differenza è che i
3524 permessi ordinari da esse risultanti vengono automaticamente rimappati anche
3525 su una ACL di accesso assegnata automaticamente al nuovo file, che contiene
3526 soltanto le tre corrispondenti voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
3527 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER}.
3529 Se invece è presente una ACL di default sulla directory che contiene il nuovo
3530 file questa diventerà automaticamente la sua ACL di accesso, a meno di non
3531 aver indicato, nelle funzioni di creazione che lo consentono, uno specifico
3532 valore per i permessi ordinari;\footnote{tutte le funzioni citate in
3533 precedenza supportano un argomento \var{mode} che indichi un insieme di
3534 permessi iniziale.} in tal caso saranno eliminati dalle voci corrispondenti
3535 nella ACL tutti quelli non presenti in tale indicazione.
3537 Dato che questa è la ragione che ha portato alla loro creazione, la principale
3538 modifica introdotta con la presenza della ACL è quella alle regole del
3539 controllo di accesso ai file illustrate in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}.
3540 Come nel caso ordinario per il controllo vengono sempre utilizzati gli
3541 identificatori del gruppo \textit{effective} del processo, ma in presenza di
3542 ACL i passi attraverso i quali viene stabilito se esso ha diritto di accesso
3545 \item Se l'user-ID del processo è nullo l'accesso è sempre garantito senza
3547 \item Se l'user-ID del processo corrisponde al proprietario del file allora:
3549 \item se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
3550 l'accesso è consentito;
3551 \item altrimenti l'accesso è negato.
3553 \item Se l'user-ID del processo corrisponde ad un qualunque qualificatore
3554 presente in una voce \const{ACL\_USER} allora:
3556 \item se la voce \const{ACL\_USER} corrispondente e la voce
3557 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
3559 \item altrimenti l'accesso è negato.
3561 \item Se è il group-ID del processo o uno dei group-ID supplementari
3562 corrisponde al gruppo proprietario del file allora:
3564 \item se la voce \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e una eventuale voce
3565 \const{ACL\_MASK} (se non vi sono voci di tipo \const{ACL\_GROUP} questa
3566 può non essere presente) contengono entrambe il permesso richiesto,
3567 l'accesso è consentito;
3568 \item altrimenti l'accesso è negato.
3570 \item Se è il group-ID del processo o uno dei group-ID supplementari
3571 corrisponde ad un qualunque qualificatore presente in una voce
3572 \const{ACL\_GROUP} allora:
3574 \item se la voce \const{ACL\_GROUP} corrispondente e la voce
3575 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
3577 \item altrimenti l'accesso è negato.
3579 \item Se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
3580 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
3583 I passi di controllo vengono eseguiti esattamente in questa sequenza, e la
3584 decisione viene presa non appena viene trovata una corrispondenza con gli
3585 identificatori del processo. Questo significa che i permessi presenti in una
3586 voce di tipo \const{ACL\_USER} hanno la precedenza sui permessi ordinari
3587 associati al gruppo proprietario del file (vale a dire su
3588 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}).
3590 Per la gestione delle ACL lo standard \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} ha
3591 previsto delle apposite funzioni ed tutta una serie di tipi di dati
3592 dedicati;\footnote{fino a definire un tipo di dato e delle costanti apposite
3593 per identificare i permessi standard di lettura, scrittura ed esecuzione.}
3594 tutte le operazioni devono essere effettuate attraverso tramite questi tipi di
3595 dati, che incapsulano tutte le informazioni contenute nelle ACL. La prima di
3596 queste funzioni che prendiamo in esame è \funcd{acl\_init}, il cui prototipo
3599 \headdecl{sys/types.h}
3600 \headdecl{sys/acl.h}
3602 \funcdecl{acl\_t acl\_init(int count)}
3604 Inizializza un'area di lavoro per una ACL di \param{count} voci.
3606 \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore all'area di lavoro in caso di
3607 successo e \const{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
3608 assumerà uno dei valori:
3610 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{count} è negativo.
3611 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile.
3616 La funzione alloca ed inizializza un'area di memoria che verrà usata per
3617 mantenere i dati di una ACL contenente fino ad un massimo di \param{count}
3618 voci. La funzione ritorna un valore di tipo \type{acl\_t}, da usare in tutte
3619 le altre funzioni che operano sulla ACL. La funzione si limita alla
3620 allocazione iniziale e non inserisce nessun valore nella ACL che resta vuota.
3621 Si tenga presente che pur essendo \type{acl\_t} un tipo opaco che identifica
3622 ``\textsl{l'oggetto}'' ACL, il valore restituito dalla funzione non è altro
3623 che un puntatore all'area di memoria allocata per i dati richiesti; pertanto
3624 in caso di fallimento verrà restituito un puntatore nullo e si dovrà
3625 confrontare il valore di ritorno della funzione con ``\code{(acl\_t) NULL}''.
3627 Una volta che si siano completate le operazioni sui dati di una ACL la memoria
3628 allocata dovrà essere liberata esplicitamente attraverso una chiamata alla
3629 funzione \funcd{acl\_free}, il cui prototipo è:
3631 \headdecl{sys/types.h}
3632 \headdecl{sys/acl.h}
3634 \funcdecl{int acl\_free(void * obj\_p)}
3636 Disalloca la memoria riservata per i dati di una ACL.
3638 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ se
3639 \param{obj\_p} non è un puntatore valido, nel qual caso \var{errno}
3640 assumerà il valore \errcode{EINVAL}
3644 Si noti come la funzione richieda come argomento un puntatore di tipo
3645 ``\ctyp{void *}'', essa infatti può essere usata non solo per liberare la
3646 memoria allocata per i dati di una ACL, ma anche per quella usata per creare
3647 le stringhe di descrizione testuale delle ACL o per ottenere i valori dei
3648 qualificatori di una voce; pertanto a seconda dei casi occorrerà eseguire un
3649 \textit{cast} a ``\ctyp{void *}'' del tipo di dato di cui si vuole eseguire la
3650 disallocazione. Si tenga presente poi che oltre a \func{acl\_init} esistono
3651 molte altre funzioni che possono allocare memoria per i dati delle ACL, è
3652 pertanto opportuno tenere traccia di tutte queste funzioni perché alla fine
3653 delle operazioni tutta la memoria allocata dovrà essere liberata con
3656 Una volta che si abbiano a disposizione i dati di una ACL tramite il
3657 riferimento ad oggetto di tipo \type{acl\_t} questi potranno essere copiati
3658 con la funzione \funcd{acl\_dup}, il cui prototipo è:
3660 \headdecl{sys/types.h}
3661 \headdecl{sys/acl.h}
3663 \funcdecl{acl\_t acl\_dup(acl\_t acl)}
3665 Crea una copia della ACL \param{acl}.
3667 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
3668 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
3669 \var{errno} assumerà uno dei valori:
3671 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{acl} non è un puntatore valido
3673 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile per eseguire
3679 La funzione crea una copia dei dati della ACL indicata tramite l'argomento
3680 \param{acl}, allocando autonomamente tutto spazio necessario alla copia e
3681 restituendo un secondo oggetto di tipo \type{acl\_t} come riferimento a
3682 quest'ultima. Valgono per questo le stesse considerazioni fatte per il valore
3683 di ritorno di \func{acl\_init}, ed in particolare il fatto che occorrerà
3684 prevedere una ulteriore chiamata esplicita a \func{acl\_free} per liberare la
3685 memoria occupata dalla copia.
3687 Se si deve creare una ACL manualmente l'uso di \func{acl\_init} è scomodo,
3688 dato che la funzione restituisce una ACL vuota, una alternativa allora è usare
3689 \funcd{acl\_from\_mode} che consente di creare una ACL a partire da un valore
3690 di permessi ordinari, il prototipo della funzione è:
3692 \headdecl{sys/types.h}
3693 \headdecl{sys/acl.h}
3695 \funcdecl{acl\_t acl\_from\_mode(mode\_t mode)}
3697 Crea una ACL inizializzata con i permessi di \param{mode}.
3699 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
3700 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
3701 \var{errno} assumerà il valore \errval{ENOMEM}.
3706 La funzione restituisce una ACL inizializzata con le tre voci obbligatorie
3707 \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} già
3708 impostate secondo la corrispondenza ai valori dei permessi ordinari indicati
3709 dalla maschera passata nell'argomento \param{mode}. Questa funzione è una
3710 estensione usata dalle ACL di Linux e non è portabile, ma consente di
3711 semplificare l'inizializzazione in maniera molto comoda.
3713 Altre due funzioni che consentono di creare una ACL già inizializzata sono
3714 \funcd{acl\_get\_fd} e \funcd{acl\_get\_file}, che però sono per lo più
3715 utilizzate per leggere la ACL corrente di un file; i rispettivi prototipi
3718 \headdecl{sys/types.h}
3719 \headdecl{sys/acl.h}
3721 \funcdecl{acl\_t acl\_get\_file(const char *path\_p, acl\_type\_t type)}
3722 \funcdecl{acl\_t acl\_get\_fd(int fd)}
3724 Ottiene i dati delle ACL di un file.
3726 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
3727 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
3728 \var{errno} assumerà uno dei valori:
3730 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
3731 \item[\errcode{ENOTSUP}] il filesystem cui fa riferimento il file non
3734 ed inoltre \errval{EBADF} per \func{acl\_get\_fd}, ed \errval{EINVAL} per
3735 valori scorretti di \param{type} e tutti i possibili errori per l'accesso ad
3736 un file per \func{acl\_get\_file}.
3741 Le due funzioni ritornano, con un oggetto di tipo \type{acl\_t}, il valore
3742 della ACL correntemente associata ad un file, che può essere identificato
3743 tramite un file descriptor usando \func{acl\_get\_fd} o con un pathname usando
3744 \func{acl\_get\_file}. Nel caso di quest'ultima funzione, che può richiedere
3745 anche la ACL relativa ad una directory, il secondo argomento \param{type}
3746 consente di specificare se si vuole ottenere la ACL di default o quella di
3747 accesso. Questo argomento deve essere di tipo \type{acl\_type\_t} e può
3748 assumere solo i due valori riportati in tab.~\ref{tab:acl_type}.
3753 \begin{tabular}{|l|l|}
3755 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
3758 \const{ACL\_TYPE\_ACCESS} & indica una ACL di accesso.\\
3759 \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT}& indica una ACL di default.\\
3762 \caption{Le costanti che identificano il tipo di ACL.}
3763 \label{tab:acl_type}
3766 Si tenga presente che nel caso di \func{acl\_get\_file} occorrerà che il
3767 processo chiamante abbia privilegi di accesso sufficienti a poter leggere gli
3768 attributi estesi dei file (come illustrati in sez.~\ref{sec:file_xattr});
3769 inoltre una ACL di tipo \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT} potrà essere richiesta
3770 soltanto per una directory, e verrà restituita solo se presente, altrimenti
3771 verrà restituita una ACL vuota.
3773 Infine si potrà creare una ACL direttamente dalla sua rappresentazione
3774 testuale con la funzione \funcd{acl\_from\_text}, il cui prototipo è:
3776 \headdecl{sys/types.h}
3777 \headdecl{sys/acl.h}
3779 \funcdecl{acl\_t acl\_from\_text(const char *buf\_p)}
3781 Crea una ACL a partire dalla sua rappresentazione testuale.
3783 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
3784 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
3785 \var{errno} assumerà uno dei valori:
3787 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
3788 \item[\errcode{EINVAL}] la rappresentazione testuale all'indirizzo
3789 \param{buf\_p} non è valida.
3795 La funzione prende come argomento il puntatore ad un buffer dove si è inserita
3796 la rappresentazione testuale della ACL che si vuole creare, la memoria
3797 necessaria viene automaticamente allocata ed in caso di successo viene
3798 restituito come valore di ritorno un oggetto di tipo \type{acl\_t} con il
3799 contenuto della stessa, che come per le precedenti funzioni, dovrà essere
3800 disallocato esplicitamente al termine del suo utilizzo.
3802 La rappresentazione testuale di una ACL è quella usata anche dai comandi
3803 ordinari per la gestione delle ACL (\texttt{getfacl} e \texttt{setfacl}), che
3804 prevede due diverse forme, estesa e breve, entrambe supportate da
3805 \func{acl\_from\_text}. La forma estesa prevede che sia specificata una voce
3806 per riga, nella forma:
3808 tipo:qualificatore:permessi
3810 dove il tipo può essere uno fra \texttt{user}, \texttt{group}, \texttt{other}
3811 e \texttt{mask}. Il qualificatore è presente solo per \texttt{user} e
3812 \texttt{group} e indica l'utente o il gruppo a cui la voce si riferisce; i
3813 permessi sono espressi con una tripletta di lettere analoga a quella usata per
3814 i permessi dei file.\footnote{vale a dire \texttt{r} per il permesso di
3815 lettura, \texttt{w} per il permesso di scrittura, \texttt{x} per il permesso
3816 di esecuzione (scritti in quest'ordine) e \texttt{-} per l'assenza del
3819 Va precisato che i due tipi \texttt{user} e \texttt{group} sono usati
3820 rispettivamente per indicare delle voci relative ad utenti e
3821 gruppi,\footnote{cioè per voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ} e
3822 \const{ACL\_USER} per \texttt{user} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
3823 \const{ACL\_GROUP} per \texttt{group}.} applicate sia a quelli proprietari
3824 del file che a quelli generici; quelle dei proprietari si riconoscono per
3825 l'assenza di un qualificatore, ed in genere si scrivono per prima delle altre.
3826 Il significato delle voci di tipo \texttt{mask} e \texttt{mark} è evidente. In
3827 questa forma si possono anche inserire dei commenti precedendoli con il
3828 carattere ``\texttt{\#}''.
3830 La forma breve prevede invece la scrittura delle singole voci su una riga,
3831 separate da virgole; come specificatori del tipo di voce si possono usare le
3832 iniziali dei valori usati nella forma estesa (cioè ``\texttt{u}'',
3833 ``\texttt{g}'', ``\texttt{o}'' e ``\texttt{m}''), mentre le altri parte della
3834 voce sono le stesse. In questo caso non sono consentiti permessi.
3836 Per la conversione inversa, che consente di ottenere la rappresentazione
3837 testuale di una ACL, sono invece disponibili due funzioni, la prima delle due,
3838 di uso più immediato, è \funcd{acl\_to\_text}, il cui prototipo è:
3840 \headdecl{sys/types.h}
3841 \headdecl{sys/acl.h}
3843 \funcdecl{char * acl\_to\_text(acl\_t acl, ssize\_t *len\_p)}
3845 Produce la rappresentazione testuale di una ACL.
3847 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore ad una stringa con la
3848 rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e
3849 \code(acl\_t){NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
3852 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
3853 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
3859 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa terminata da NUL
3860 contenente la rappresentazione in forma estesa della ACL passata come
3861 argomento, ed alloca automaticamente la memoria necessaria. Questa dovrà poi
3862 essere liberata, quando non più necessaria, con \func{acl\_free}. Se
3863 nell'argomento \param{len\_p} si passa un valore puntatore ad una variabile
3864 intera in questa verrà restituita la dimensione della stringa con la
3865 rappresentazione testuale (non comprendente il carattere nullo finale).
3867 La seconda funzione, \funcd{acl\_to\_any\_text}, permette di controllare con
3868 dovizia di dettagli la generazione della stringa contenente la
3869 rappresentazione testuale della ACL, il suo prototipo è:
3871 \headdecl{sys/types.h}
3872 \headdecl{sys/acl.h}
3874 \funcdecl{char * acl\_to\_any\_text(acl\_t acl, const char *prefix, char
3875 separator, int options)}
3877 Produce la rappresentazione testuale di una ACL.
3879 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore ad una stringa con la
3880 rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e \code{NULL} in
3881 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3883 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
3884 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
3890 La funzione converte in formato testo la ACL indicata dall'argomento
3891 \param{acl}, usando il carattere \param{separator} come separatore delle
3892 singole voci; se l'argomento \param{prefix} non è nullo la stringa da esso
3893 indicata viene utilizzata come prefisso per le singole voci.
3895 L'ultimo argomento, \param{options}, consente di controllare la modalità con
3896 cui viene generata la rappresentazione testuale. Un valore nullo fa si che
3897 vengano usati gli identificatori standard \texttt{user}, \texttt{group},
3898 \texttt{other} e \texttt{mask} con i nomi di utenti e gruppi risolti rispetto
3899 ai loro valori numerici. Altrimenti si può specificare un valore in forma di
3900 maschera binaria, da ottenere con un OR aritmetico dei valori riportati in
3901 tab.~\ref{tab:acl_to_text_options}.
3906 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
3908 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
3911 \const{TEXT\_ABBREVIATE} & stampa le voci in forma abbreviata.\\
3912 \const{TEXT\_NUMERIC\_IDS} & non effettua la risoluzione numerica di
3913 user-ID e group-ID.\\
3914 \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE}& per ciascuna voce che contiene permessi che
3915 vengono eliminati dalla \const{ACL\_MASK}
3916 viene generato un commento con i permessi
3917 effettivamente risultanti; il commento è
3918 separato con un tabulatore.\\
3919 \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} & viene generato un commento con i permessi
3920 effettivi per ciascuna voce che contiene
3921 permessi citati nella \const{ACL\_MASK},
3922 anche quando questi non vengono modificati
3923 da essa; il commento è separato con un
3925 \const{TEXT\_SMART\_INDENT} & da usare in combinazione con le precedenti
3926 \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE} e
3927 \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} aumenta
3928 automaticamente il numero di spaziatori
3929 prima degli eventuali commenti in modo da
3930 mantenerli allineati.\\
3933 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{options} di
3934 \func{acl\_to\_any\_text}.}
3935 \label{tab:acl_to_text_options}
3938 Come per \func{acl\_to\_text} anche in questo caso il buffer contenente la
3939 rappresentazione testuale dell'ACL, di cui la funzione restituisce
3940 l'indirizzo, viene allocato automaticamente, e dovrà essere esplicitamente
3941 disallocato con una chiamata ad \func{acl\_free}. Si tenga presente infine che
3942 questa funzione è una estensione specifica di Linux, e non è presente nella
3943 bozza dello standard POSIX.1e.
3945 Per quanto utile per la visualizzazione o l'impostazione da comando delle ACL,
3946 la forma testuale non è la più efficiente per poter memorizzare i dati
3947 relativi ad una ACL, ad esempio quando si vuole eseguirne una copia a scopo di
3948 archiviazione. Per questo è stata prevista la possibilità di utilizzare una
3949 rappresentazione delle ACL in una apposita forma binaria contigua e
3950 persistente. È così possibile copiare il valore di una ACL in un buffer e da
3951 questa rappresentazione tornare indietro e generare una ACL.
3953 Lo standard POSIX.1e prevede a tale scopo tre funzioni, la prima e più
3954 semplice è \funcd{acl\_size}, che consente di ottenere la dimensione che avrà
3955 la citata rappresentazione binaria, in modo da poter allocare per essa un
3956 buffer di dimensione sufficiente, il suo prototipo è:
3958 \headdecl{sys/types.h}
3959 \headdecl{sys/acl.h}
3961 \funcdecl{ssize\_t acl\_size(acl\_t acl)}
3963 Determina la dimensione della rappresentazione binaria di una ACL.
3965 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo la dimensione in byte
3966 della rappresentazione binaria della ACL indicata da \param{acl} e $-1$ in
3967 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3969 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
3975 Prima di effettuare la lettura della rappresentazione binaria è sempre
3976 necessario allocare un buffer di dimensione sufficiente a contenerla, pertanto
3977 prima si dovrà far ricorso a \funcd{acl\_size} per ottenere tale dimensione e
3978 poi allocare il buffer con una delle funzioni di
3979 sez.~\ref{sec:proc_mem_alloc}. Una volta terminato l'uso della
3980 rappresentazione binaria, il buffer dovrà essere esplicitamente disallocato.
3982 La funzione che consente di leggere la rappresentazione binaria di una ACL è
3983 \funcd{acl\_copy\_ext}, il cui prototipo è:
3985 \headdecl{sys/types.h}
3986 \headdecl{sys/acl.h}
3988 \funcdecl{ssize\_t acl\_copy\_ext(void *buf\_p, acl\_t acl, ssize\_t size)}
3990 Ottiene la rappresentazione binaria di una ACL.
3992 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo la dimensione in byte
3993 della rappresentazione binaria della ACL indicata da \param{acl} e $-1$ in
3994 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3996 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida o
3997 \param{size} è negativo o nullo.
3998 \item[\errcode{ERANGE}] il valore di \param{size} è più piccolo della
3999 dimensione della rappresentazione della ACL.
4005 La funzione salverà la rappresentazione binaria della ACL indicata da
4006 \param{acl} sul buffer posto all'indirizzo \param{buf\_p} e lungo \param{size}
4007 byte, restituendo la dimensione della stessa come valore di ritorno. Qualora
4008 la dimensione della rappresentazione ecceda il valore di \param{size} la
4009 funzione fallirà con un errore di \errcode{ERANGE}. La funzione non ha nessun
4010 effetto sulla ACL indicata da \param{acl}.
4012 Viceversa se si vuole ripristinare una ACL a partire dalla rappresentazione
4013 binaria della stessa disponibile in un buffer si potrà usare la funzione
4014 \funcd{acl\_copy\_int}, il cui prototipo è:
4016 \headdecl{sys/types.h}
4017 \headdecl{sys/acl.h}
4019 \funcdecl{ssize\_t acl\_copy\_int(const void *buf\_p)}
4021 Ripristina la rappresentazione binaria di una ACL.
4023 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
4024 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
4025 \var{errno} assumerà uno dei valori:
4027 \item[\errcode{EINVAL}] il buffer all'indirizzo \param{buf\_p} non contiene
4028 una rappresentazione corretta di una ACL.
4029 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare un oggetto
4030 \type{acl\_t} per la ACL richiesta.
4036 La funzione in caso di successo alloca autonomamente un oggetto di tipo
4037 \type{acl\_t} che viene restituito come valore di ritorno con il contenuto
4038 della ACL rappresentata dai dati contenuti nel buffer puntato da
4039 \param{buf\_p}. Si ricordi che come per le precedenti funzioni l'oggetto
4040 \type{acl\_t} dovrà essere disallocato esplicitamente al termine del suo
4043 Una volta che si disponga della ACL desiderata, questa potrà essere impostata
4044 su un file o una directory. Per impostare una ACL sono disponibili due
4045 funzioni; la prima è \funcd{acl\_set\_file}, che opera sia su file che su
4046 directory, ed il cui prototipo è:
4048 \headdecl{sys/types.h}
4049 \headdecl{sys/acl.h}
4051 \funcdecl{int acl\_set\_file(const char *path, acl\_type\_t type, acl\_t
4054 Imposta una ACL su un file o una directory.
4056 \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
4057 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4059 \item[\errcode{EACCES}] o un generico errore di accesso a \param{path} o il
4060 valore di \param{type} specifica una ACL il cui tipo non può essere
4061 assegnato a \param{path}.
4062 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
4063 ha in valore non corretto.
4064 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
4065 dati aggiuntivi della ACL.
4066 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
4067 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
4069 ed inoltre \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG},
4070 \errval{EROFS}, \errval{EPERM}.
4074 La funzione consente di assegnare la ACL contenuta in \param{acl} al file o
4075 alla directory indicate dal pathname \param{path}, mentre con \param{type} si
4076 indica il tipo di ACL utilizzando le costanti di tab.~\ref{tab:acl_type}, ma
4077 si tenga presente che le ACL di default possono essere solo impostate
4078 qualora \param{path} indichi una directory. Inoltre perché la funzione abbia
4079 successo la ACL dovrà essere valida, e contenere tutti le voci necessarie,
4080 unica eccezione è quella in cui si specifica una ACL vuota per cancellare la
4081 ACL di default associata a \func{path}.\footnote{questo però è una estensione
4082 della implementazione delle ACL di Linux, la bozza di standard POSIX.1e
4083 prevedeva l'uso della apposita funzione \funcd{acl\_delete\_def\_file}, che
4084 prende come unico argomento il pathname della directory di cui si vuole
4085 cancellare l'ACL di default, per i dettagli si ricorra alla pagina di
4086 manuale.} La seconda funzione che consente di impostare una ACL è
4087 \funcd{acl\_set\_fd}, ed il suo prototipo è:
4089 \headdecl{sys/types.h}
4090 \headdecl{sys/acl.h}
4092 \funcdecl{int acl\_set\_fd(int fd, acl\_t acl)}
4094 Imposta una ACL su un file descriptor.
4096 \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
4097 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4099 \item[\errcode{EBADF}].
4100 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
4101 ha in valore non corretto.
4102 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
4103 dati aggiuntivi della ACL.
4104 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
4105 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
4107 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EROFS}, \errval{EPERM}.
4111 La funzione è del tutto è analoga a \funcd{acl\_set\_file} ma opera
4112 esclusivamente sui file identificati tramite un file descriptor. Non dovendo
4113 avere a che fare con directory (e con la conseguente possibilità di avere una
4114 ACL di default) la funzione non necessita che si specifichi il tipo di ACL,
4115 che sarà sempre di accesso, e prende come unico argomento, a parte il file
4116 descriptor, la ACL da impostare.
4118 Le funzioni viste finora operano a livello di una intera ACL, eseguendo in una
4119 sola volta tutte le operazioni relative a tutte le voci in essa contenuta. In
4120 generale è possibile modificare un singolo valore all'interno di una singola
4121 voce direttamente con le funzioni previste dallo standard POSIX.1e. Queste
4122 funzioni però sono alquanto macchinose da utilizzare per cui è molto più
4123 semplice operare direttamente sulla rappresentazione testuale. Questo è il
4124 motivo per non tratteremo nei dettagli dette funzioni, fornendone solo una
4125 descrizione sommaria; chi fosse interessato potrà ricorrere alle pagina di
4128 Se si vuole operare direttamente sui contenuti di un oggetto di tipo
4129 \type{acl\_t} infatti occorre fare riferimento alle singole voci tramite gli
4130 opportuni puntatori di tipo \type{acl\_entry\_t}, che possono essere ottenuti
4131 dalla funzione \funcd{acl\_get\_entry} (per una voce esistente) o dalla
4132 funzione \funcd{acl\_create\_entry} per una voce da aggiungere. Nel caso della
4133 prima funzione si potrà poi ripetere la lettura per ottenere i puntatori alle
4134 singole voci successive alla prima.
4136 Una volta ottenuti detti puntatori si potrà operare sui contenuti delle singole
4137 voci; con le funzioni \funcd{acl\_get\_tag\_type}, \funcd{acl\_get\_qualifier},
4138 \funcd{acl\_get\_permset} si potranno leggere rispettivamente tipo,
4139 qualificatore e permessi mentre con le corrispondente funzioni
4140 \funcd{acl\_set\_tag\_type}, \funcd{acl\_set\_qualifier},
4141 \funcd{acl\_set\_permset} si possono impostare i valori; in entrambi i casi
4142 vengono utilizzati tipi di dato ad hoc.\footnote{descritti nelle singole
4143 pagine di manuale.} Si possono poi copiare i valori di una voce da una ACL
4144 ad un altra con \funcd{acl\_copy\_entry} o eliminare una voce da una ACL con
4145 \funcd{acl\_delete\_entry}.
4147 \itindend{Access~Control~List}
4152 \subsection{La gestione delle \textit{capabilities}}
4153 \label{sec:proc_capabilities}
4155 \itindbeg{capabilities}
4157 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} l'architettura classica della
4158 gestione dei privilegi in un sistema unix-like ha il sostanziale problema di
4159 fornire all'amministratore dei poteri troppo ampi, questo comporta che anche
4160 quando si siano predisposte delle misure di protezione per in essere in grado
4161 di difendersi dagli effetti di una eventuale compromissione del
4162 sistema,\footnote{come montare un filesystem in sola lettura per impedirne
4163 modifiche, o marcare un file come immutabile.} una volta che questa sia
4164 stata effettuata e si siano ottenuti i privilegi di amministratore, queste
4165 potranno essere comunque rimosse.\footnote{nei casi elencati nella precedente
4166 nota si potrà sempre rimontare il sistema in lettura-scrittura, o togliere
4167 la marcatura di immutabilità.}
4169 Il problema consiste nel fatto che nell'architettura tradizionale di un
4170 sistema unix-like i controlli di accesso sono basati su un solo livello di
4171 separazione: per i processi normali essi sono posti in atto, mentre per i
4172 processi con i privilegi di amministratore essi non vengono neppure eseguiti;
4173 per questo motivo non era previsto alcun modo per evitare che un processo con
4174 diritti di amministratore non potesse eseguire certe operazioni, o per cedere
4175 definitivamente alcuni privilegi da un certo momento in poi.
4177 Per ovviare a tutto ciò, a partire dai kernel della serie 2.2, è stato
4178 introdotto un meccanismo, detto \textit{capabilities}, che consentisse di
4179 suddividere i vari privilegi tradizionalmente associati all'amministratore in
4180 un insieme di \textsl{capacità} distinte. L'idea era che queste capacità
4181 potessero essere abilitate e disabilitate in maniera indipendente per ciascun
4182 processo con privilegi di amministratore, permettendo così una granularità
4183 molto più fine nella distribuzione degli stessi che evitasse la originaria
4184 situazione di ``\textsl{tutto o nulla}''.
4186 Il meccanismo completo delle \textit{capabilities}\footnote{l'implementazione
4187 si rifà ad una bozza di quello che doveva diventare lo standard POSIX.1e,
4188 poi abbandonato.} prevede inoltre la possibilità di associare le stesse ai
4189 singoli file eseguibili, in modo da poter stabilire quali capacità possono
4190 essere utilizzate quando viene messo in esecuzione uno specifico programma; ma
4191 il supporto per questa funzionalità è stato introdotto soltanto a partire dal
4192 kernel 2.6.24; fino ad allora doveva essere il programma stesso ad eseguire
4193 una riduzione esplicita delle sue capacità, cosa che ha reso l'uso di questa
4194 funzionalità poco diffuso, vista la presenza di meccanismi alternativi come
4195 \index{SELinux} SELinux.
4197 Per gestire questo meccanismo ciascun processo porta con sé tre distinti
4198 insiemi di \textit{capabilities}, che vengono denominati rispettivamente
4199 \textit{effective}, \textit{permitted} ed \textit{inherited}. Questi insiemi
4200 vengono mantenuti in forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel
4201 li mantiene, come i vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid},
4202 all'interno della \struct{task\_struct} di ciascun processo (vedi
4203 fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), nei tre campi \texttt{cap\_effective},
4204 \texttt{cap\_inheritable}, \texttt{cap\_permitted} del tipo
4205 \texttt{kernel\_cap\_t}; questo è attualmente definito come intero a 32 bit,
4206 il che comporta un massimo di 32 \textit{capabilities} distinte.} in cui
4207 ciascun bit corrisponde ad una capacità diversa.
4209 L'utilizzo di tre distinti insiemi serve a fornire una interfaccia flessibile
4210 per l'uso delle \textit{capabilities}, con scopi analoghi a quelli per cui
4211 sono mantenuti i diversi insiemi di identificatori di
4212 sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato è il seguente:
4213 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4214 \item[\textit{effective}] l'insieme delle \textit{capabilities}
4215 ``\textsl{effettive}'', cioè di quelle che vengono effettivamente usate dal
4216 kernel quando deve eseguire il controllo di accesso per le varie operazioni
4217 compiute dal processo.
4218 \item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
4219 ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
4220 \textsl{può} impostare come \textsl{effettive}. Se un processo cancella una
4221 capacità da questo insieme non potrà più riassumerla (almeno che non esegua
4222 un programma che è \acr{suid} di root).
4223 \item[\textit{inherited}] l'insieme delle \textit{capabilities}
4224 ``\textsl{ereditabili}'', cioè quelle che vengono trasmesse ad un nuovo
4225 programma eseguito attraverso una chiamata ad \func{exec} (con l'eccezione
4226 del caso che questo sia \acr{suid} di root).
4227 \label{sec:capabilities_set}
4230 Oltre a questi tre insiemi, che sono relativi al singolo processo, il kernel
4231 mantiene un insieme generale valido per tutto il sistema, chiamato
4232 \itindex{capabilities~bounding~set} \textit{capabilities bounding set}. Ogni
4233 volta che un programma viene posto in esecuzione con \func{exec} il contenuto
4234 degli insiemi \textit{effective} e \textit{permitted} vengono mascherati con
4235 un \textsl{AND} binario del contenuto corrente del \textit{capabilities
4236 bounding set}, così che il nuovo processo potrà disporre soltanto delle
4237 capacità in esso elencate.
4239 Il \textit{capabilities bounding set} è un parametro di sistema, accessibile
4240 attraverso il contenuto del file \procfile{/proc/sys/kernel/cap-bound}, che per
4241 questa sua caratteristica consente di impostare un limite generale alle
4242 capacità che possono essere accordate ai vari processi. Questo valore può
4243 essere impostato ad un valore arbitrario esclusivamente dal primo processo
4244 eseguito nel sistema (di norma cioè da \texttt{/sbin/init}), ogni processo
4245 eseguito successivamente (cioè con \textsl{pid} diverso da 1) anche se
4246 eseguito con privilegi di amministratore potrà soltanto rimuovere uno dei bit
4247 già presenti dell'insieme: questo significa che una volta rimossa una
4248 \textit{capability} dal \textit{capabilities bounding set} essa non sarà più
4249 disponibile, neanche per l'amministratore, a meno di un riavvio.
4251 Quando un programma viene messo in esecuzione\footnote{cioè quando viene
4252 eseguita la \func{execve} con cui lo si lancia; in corrispondenza di una
4253 \func{fork} le \textit{capabilities} non vengono modificate.} esso eredita
4254 (nel senso che assume negli insiemi \textit{effective} e \textit{permitted})
4255 le \textit{capabilities} mantenute nell'insieme \textit{inherited}, a meno che
4256 non sia eseguito un programma \acr{suid} di root o la \func{exec} sia stata
4257 eseguita da un programma con \textsl{uid} reale zero; in tal caso il programma
4258 ottiene tutte le \textit{capabilities} presenti nel \textit{capabilities
4259 bounding set}. In questo modo si può far si che ad un processo eseguito in
4260 un secondo tempo possano essere trasmesse solo un insieme limitato di
4261 capacità, impedendogli di recuperare quelle assenti nell'insieme
4262 \textit{inherited}. Si tenga presente invece che attraverso una \func{fork}
4263 vengono mantenute le stesse capacità del processo padre.
4266 % TODO verificare per process capability bounding set, vedi:
4267 % http://git.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commit;h=3b7391de67da515c91f48aa371de77cb6cc5c07e
4269 % TODO capire cosa cambia con i patch vari, vedi
4270 % http://lwn.net/Articles/280279/
4271 % http://lwn.net/Articles/256519/
4272 % http://lwn.net/Articles/211883/
4275 Un elenco delle delle \textit{capabilities} disponibili su Linux, con una
4276 breve descrizione ed il nome delle costanti che le identificano, è riportato
4277 in tab.~\ref{tab:proc_capabilities};\footnote{l'elenco presentato questa
4278 tabella, ripreso dalla pagina di manuale (accessibile con \texttt{man
4279 capabilities}) e dalle definizioni in \texttt{linux/capabilities.h}, è
4280 aggiornato al kernel 2.6.26.} la tabella è divisa in due parti, la prima
4281 riporta le \textit{capabilities} previste anche nella bozza dello standard
4282 POSIX1.e, la seconda quelle specifiche di Linux. Come si può notare dalla
4283 tabella alcune \textit{capabilities} attengono a singole funzionalità e sono
4284 molto specializzate, mentre altre hanno un campo di applicazione molto vasto,
4285 che è opportuno dettagliare maggiormente.
4287 \begin{table}[!h!bt]
4290 \begin{tabular}{|l|p{11.5cm}|}
4292 \textbf{Capacità}&\textbf{Descrizione}\\
4296 % POSIX-draft defined capabilities.
4298 \const{CAP\_AUDIT\_WRITE}&La capacità di scrivere dati nel giornale di
4299 auditing del kernel (dal kernel 2.6.11).\\
4300 \const{CAP\_AUDIT\_CONTROL}& La capacità di abilitare e disabilitare il
4301 controllo dell'auditing (dal kernel 2.6.11).\\
4302 % TODO verificare questa roba dell'auditing
4303 \const{CAP\_CHOWN} & La capacità di cambiare proprietario e gruppo
4304 proprietario di un file (vedi
4305 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}).\\
4306 \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}& La capacità di evitare il controllo dei
4307 permessi di lettura, scrittura ed esecuzione dei
4308 file,\footnotemark (vedi
4309 sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
4310 \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}& La capacità di evitare il controllo dei
4311 permessi di lettura ed esecuzione per
4313 sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
4314 \const{CAP\_FOWNER} & La capacità di evitare il controllo della
4315 proprietà di un file per tutte
4316 le operazioni privilegiate non coperte dalle
4317 precedenti \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} e
4318 \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}.\\
4319 \const{CAP\_FSETID} & La capacità di evitare la cancellazione
4320 automatica dei bit \itindex{suid~bit} \acr{suid}
4321 e \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} quando un file
4322 per i quali sono impostati viene modificato da
4323 un processo senza questa capacità e la capacità
4324 di impostare il bit \acr{sgid} su un file anche
4325 quando questo è relativo ad un gruppo cui non si
4327 sez.~\ref{sec:file_perm_management}).\\
4328 \const{CAP\_SETFCAP} & La capacità di impostare le
4329 \textit{capabilities} di un file (dal kernel
4331 \const{CAP\_KILL} & La capacità di mandare segnali a qualunque
4332 processo (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}).\\
4333 \const{CAP\_SETGID} & La capacità di manipolare i group ID dei
4334 processi, sia il principale che i supplementari,
4335 (vedi sez.~\ref{sec:proc_setgroups}) che quelli
4336 trasmessi tramite i socket \textit{unix domain}
4337 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
4338 \const{CAP\_SETUID} & La capacità di manipolare gli user ID del
4339 processo (vedi sez.~\ref{sec:proc_setuid}) e di
4340 trasmettere un user ID arbitrario nel passaggio
4341 delle credenziali coi socket \textit{unix
4342 domain} (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
4344 % Linux specific capabilities
4347 \const{CAP\_IPC\_LOCK} & La capacità di effettuare il \textit{memory
4348 locking} \itindex{memory~locking} con le
4349 funzioni \func{mlock}, \func{mlockall},
4350 \func{shmctl}, \func{mmap} (vedi
4351 sez.~\ref{sec:proc_mem_lock} e
4352 sez.~\ref{sec:file_memory_map}). \\
4353 \const{CAP\_IPC\_OWNER} & La capacità di evitare il controllo dei permessi
4354 per le operazioni sugli oggetti di
4355 intercomunicazione fra processi (vedi
4356 sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).\\
4357 \const{CAP\_LEASE} & La capacità di creare dei \textit{file lease}
4358 \index{file!lease} (vedi
4359 sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease})
4360 pur non essendo proprietari del file (dal kernel
4362 \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}& La capacità di impostare sui file gli
4363 attributi \textit{immutable} e
4364 \itindex{append~mode} \textit{append only} (se
4366 \const{CAP\_MKNOD} & La capacità di creare
4367 \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo
4368 con \func{mknod} (vedi
4369 sez.~\ref{sec:file_mknod}) (dal kernel 2.4).\\
4370 \const{CAP\_NET\_ADMIN} & La capacità di eseguire alcune operazioni
4371 privilegiate sulla rete.\\
4372 \const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}& La capacità di porsi in ascolto
4373 su porte riservate (vedi
4374 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}).\\
4375 \const{CAP\_NET\_BROADCAST}& La capacità di consentire l'uso di socket in
4376 \itindex{broadcast} \textit{broadcast} e
4377 \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
4378 \const{CAP\_NET\_RAW} & La capacità di usare socket \texttt{RAW} e
4379 \texttt{PACKET} (vedi sez.~\ref{sec:sock_type}).\\
4380 \const{CAP\_SETPCAP} & La capacità di impostare o rimuovere una
4382 % TODO cambiata nel 2.4.24 rc1 ?
4383 \const{CAP\_SYS\_ADMIN} & La capacità di eseguire una serie di compiti
4385 \const{CAP\_SYS\_BOOT} & La capacità di fare eseguire un riavvio del
4387 % TODO trattare reboot e kexec
4388 \const{CAP\_SYS\_CHROOT}& La capacità di eseguire la funzione
4390 sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
4391 \const{CAP\_MAC\_ADMIN} & La capacità amministrare il MAC di Smack (dal
4393 \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}& La capacità evitare il MAC di Smack (dal
4395 \const{CAP\_SYS\_MODULE}& La capacità di caricare e rimuovere moduli del
4397 \const{CAP\_SYS\_NICE} & La capacità di modificare le priorità dei
4399 \const{CAP\_SYS\_PACCT} & La capacità di usare le funzioni di
4400 \textit{accounting} dei processi (vedi
4401 sez.~\ref{sec:sys_bsd_accounting}).\\
4402 \const{CAP\_SYS\_PTRACE}& La capacità di tracciare qualunque processo con
4404 sez.~\ref{sec:xxx_ptrace}).\\
4405 \const{CAP\_SYS\_RAWIO} & La capacità di eseguire operazioni sulle porte
4406 di I/O con \func{ioperm} e \func{iopl} (vedi
4407 sez.~\ref{sec:file_io_port}).\\
4408 \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}& La capacità di superare le limitazioni sulle
4410 \const{CAP\_SYS\_TIME} & La capacità di modificare il tempo di sistema
4411 (vedi sez.~\ref{sec:sys_time}).\\
4412 \const{CAP\_SYS\_TTY\_CONFIG}& La capacità di simulare un \textit{hangup}
4413 della console, con la funzione
4415 \const{CAP\_SYSLOG} & La capacità di gestire il buffer dei messaggi
4416 del kernel, (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}),
4417 introdotta dal kernel 2.6.38 come capacità
4418 separata da \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.\\
4421 \caption{Le costanti che identificano le \textit{capabilities} presenti nel
4423 \label{tab:proc_capabilities}
4426 \footnotetext{vale a dire i permessi caratteristici del modello classico del
4427 controllo di accesso chiamato \itindex{Discrectionary~Access~Control~(DAC)}
4428 \textit{Discrectionary Access Control} (da cui il nome DAC).}
4430 La prima di queste capacità ``\textsl{ampie}'' è \const{CAP\_FOWNER}, che
4431 rimuove le restrizioni poste ad un processo che non ha la proprietà di un file
4432 in un vasto campo di operazioni;\footnote{vale a dire la richiesta che
4433 l'user-ID effettivo del processo (o meglio il \textit{filesystem user-ID},
4434 vedi sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con quello del proprietario.}
4435 queste comprendono i cambiamenti dei permessi e dei tempi del file (vedi
4436 sez.~\ref{sec:file_perm_management} e sez.~\ref{sec:file_file_times}), le
4437 impostazioni degli attributi estesi e delle ACL (vedi
4438 sez.~\ref{sec:file_xattr} e \ref{sec:file_ACL}), poter ignorare lo
4439 \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} nella cancellazione dei file (vedi
4440 sez.~\ref{sec:file_special_perm}), la possibilità di impostare il flag di
4441 \const{O\_NOATIME} con \func{open} e \func{fcntl} (vedi
4442 sez.~\ref{sec:file_open} e sez.~\ref{sec:file_fcntl}) senza restrizioni.
4444 Una seconda capacità che copre diverse operazioni, in questo caso riguardanti
4445 la rete, è \const{CAP\_NET\_ADMIN}, che consente di impostare le opzioni
4446 privilegiate dei socket (vedi sez.~\ref{sec:sock_generic_options}), abilitare
4447 il \itindex{multicast} \textit{multicasting}, eseguire la configurazione delle
4448 interfacce di rete (vedi sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}) ed impostare la
4449 tabella di instradamento.
4451 Una terza \textit{capability} con vasto campo di applicazione è
4452 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}, che copre una serie di operazioni amministrative,
4453 come impostare le quote disco (vedi sez.\ref{sec:disk_quota}), attivare e
4454 disattivare la swap, montare, rimontare e smontare filesystem (vedi
4455 sez.~\ref{sec:sys_file_config}), effettuare operazioni di controllo sugli
4456 oggetti dell'IPC di SysV (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv}), operare sugli
4457 attributi estesi di classe \texttt{security} o \texttt{trusted} (vedi
4458 sez.~\ref{sec:file_xattr}), specificare un user-ID arbitrario nella
4459 trasmissione delle credenziali dei socket (vedi sez.~\ref{sec:socket_xxx}),
4460 assegnare classi privilegiate per lo scheduling dell'I/O (vedi
4461 sez.~\ref{sec:io_priority}), superare il limite di sistema sul numero massimo
4462 di file aperti,\footnote{quello indicato da \procfile{/proc/sys/fs/file-max}.}
4463 effettuare operazioni privilegiate sulle chiavi mantenute dal kernel (vedi
4464 sez.~\ref{sec:io_priority}), usare la funzione \func{lookup\_dcookie} (vedi
4465 sez.~\ref{sec:xxx_profiling}), usare \const{CLONE\_NEWNS} con \func{unshare},
4466 (vedi sez.~\ref{sec:process_clone}).
4468 Originariamente \const{CAP\_SYS\_NICE} riguardava soltanto la capacità di
4469 aumentare le priorità di esecuzione dei processi, come la diminuzione del
4470 valore di \textit{nice} (vedi sez.~\ref{sec:proc_sched_stand}), l'uso delle
4471 priorità \textit{real-time} (vedi sez.~\ref{sec:proc_real_time}), o
4472 l'impostazione delle affinità di processore (vedi
4473 sez.~\ref{sec:proc_sched_multiprocess}); ma con l'introduzione di priorità
4474 anche riguardo le operazioni di accesso al disco, e, nel caso di sistemi NUMA,
4475 alla memoria, essa viene a coprire anche la possibilità di assegnare priorità
4476 arbitrarie nell'accesso a disco (vedi sez.~\ref{sec:io_priority}) e nelle
4477 politiche di allocazione delle pagine di memoria ai nodi di un sistema NUMA.
4479 Infine la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_RESOURCE} attiene alla
4480 possibilità di superare i limiti imposti sulle risorse di sistema, come usare
4481 lo spazio disco riservato all'amministratore sui filesystem che lo supportano,
4482 usare la funzione \func{ioctl} per controllare il \textit{journaling} sul
4483 filesystem \acr{ext3}, non subire le quote disco, aumentare i limiti sulle
4484 risorse (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) e sulle dimensioni dei
4485 messaggi delle code del SysV IPC (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv_mq}).
4488 Per la gestione delle \textit{capabilities} il kernel mette a disposizione due
4489 funzioni che permettono rispettivamente di leggere ed impostare i valori dei
4490 tre insiemi illustrati in precedenza. Queste due funzioni sono \funcd{capget}
4491 e \funcd{capset} e costituiscono l'interfaccia di gestione basso livello; i
4492 loro rispettivi prototipi sono:
4494 \headdecl{sys/capability.h}
4496 \funcdecl{int capget(cap\_user\_header\_t hdrp, cap\_user\_data\_t datap)}
4497 Legge le \textit{capabilities}.
4499 \funcdecl{int capset(cap\_user\_header\_t hdrp, const cap\_user\_data\_t
4501 Imposta le \textit{capabilities}.
4504 \bodydesc{Entrambe le funzioni ritornano 0 in caso di successo e -1 in caso
4505 di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
4507 \item[\errcode{ESRCH}] si è fatto riferimento ad un processo inesistente.
4508 \item[\errcode{EPERM}] si è tentato di aggiungere una capacità
4509 nell'insieme delle \textit{capabilities} permesse, o di impostare una
4510 capacità non presente nell'insieme di quelle permesse negli insieme
4511 delle effettive o ereditate, o si è cercato di impostare una
4512 \textit{capability} di un altro processo senza avare
4513 \const{CAP\_SETPCAP}.
4515 ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EINVAL}.
4520 Queste due funzioni prendono come argomenti due tipi di dati dedicati,
4521 definiti come puntatori a due strutture specifiche di Linux, illustrate in
4522 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}. Per poterle utilizzare occorre anche
4523 cancellare la macro \macro{\_POSIX\_SOURCE}.\footnote{per farlo occorre
4524 utilizzare la direttiva di preprocessore \direct{undef}; si dovrà cioè
4525 inserire una istruzione \texttt{\#undef \_POSIX\_SOURCE} prima di includere
4526 \texttt{sys/capability.h}.} Si tenga presente che le strutture di
4527 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}, come i prototipi delle due funzioni
4528 \func{capget} e \func{capset}, sono soggette ad essere modificate con il
4529 cambiamento del kernel (in particolare i tipi di dati delle strutture) ed
4530 anche se finora l'interfaccia è risultata stabile, non c'è nessuna
4531 assicurazione che questa venga mantenuta.\footnote{anzi, visto lo scarso
4532 utilizzo di questa funzionalità ci sono state varie discussioni fra gli
4533 sviluppatori del kernel relative all'eliminarla o al modificarla
4534 radicalmente.} Pertanto se si vogliono scrivere programmi portabili che
4535 possano essere eseguiti su qualunque versione del kernel è opportuno
4536 utilizzare le interfacce di alto livello.
4538 \begin{figure}[!htb]
4541 \begin{minipage}[c]{15cm}
4542 \includestruct{listati/cap_user_header_t.h}
4545 \caption{Definizione delle strutture a cui fanno riferimento i puntatori
4546 \structd{cap\_user\_header\_t} e \structd{cap\_user\_data\_t} usati per
4547 l'interfaccia di gestione di basso livello delle \textit{capabilities}.}
4548 \label{fig:cap_kernel_struct}
4551 La struttura a cui deve puntare l'argomento \param{hdrp} serve ad indicare,
4552 tramite il campo \var{pid}, il processo del quale si vogliono leggere o
4553 modificare le \textit{capabilities}. Il campo \var{version} deve essere
4554 impostato al valore della versione delle usata dal kernel (quello indicato
4555 dalla costante \const{\_LINUX\_CAPABILITY\_VERSION} di
4556 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}) altrimenti le funzioni ritorneranno con un
4557 errore di \errcode{EINVAL}, restituendo nel campo stesso il valore corretto
4558 della versione in uso. La struttura a cui deve puntare l'argomento
4559 \param{datap} invece conterrà i valori letti o da impostare per i tre insiemi
4560 delle capacità del processo.
4562 Dato che le precedenti funzioni, oltre ad essere specifiche di Linux, non
4563 garantiscono la stabilità nell'interfaccia, è sempre opportuno effettuare la
4564 gestione delle \textit{capabilities} utilizzando le funzioni di libreria a
4565 questo dedicate. Queste funzioni, che seguono quanto previsto nelle bozze
4566 dello standard POSIX.1e, non fanno parte delle \acr{glibc} e sono fornite in
4567 una libreria a parte,\footnote{la libreria è \texttt{libcap2}, nel caso di
4568 Debian può essere installata con il pacchetto omonimo.} pertanto se un
4569 programma le utilizza si dovrà indicare esplicitamente l'uso della suddetta
4570 libreria attraverso l'opzione \texttt{-lcap} del compilatore.
4572 Le funzioni dell'interfaccia delle bozze di POSIX.1e prevedono l'uso di uno
4573 tipo di dato opaco, \type{cap\_t}, come puntatore ai dati mantenuti nel
4574 cosiddetto \textit{capability state},\footnote{si tratta in sostanza di un
4575 puntatore ad una struttura interna utilizzata dalle librerie, i cui campi
4576 non devono mai essere acceduti direttamente.} in sono memorizzati tutti i
4577 dati delle \textit{capabilities}. In questo modo è possibile mascherare i
4578 dettagli della gestione di basso livello, che potranno essere modificati senza
4579 dover cambiare le funzioni dell'interfaccia, che faranno riferimento soltanto
4580 ad oggetti di questo tipo. L'interfaccia pertanto non soltanto fornisce le
4581 funzioni per modificare e leggere le \textit{capabilities}, ma anche quelle
4582 per gestire i dati attraverso \type{cap\_t}.
4584 La prima funzione dell'interfaccia è quella che permette di inizializzare un
4585 \textit{capability state}, allocando al contempo la memoria necessaria per i
4586 relativi dati. La funzione è \funcd{cap\_init} ed il suo prototipo è:
4588 \headdecl{sys/capability.h}
4590 \funcdecl{cap\_t cap\_init(void)}
4591 Crea ed inizializza un \textit{capability state}.
4593 \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
4594 \macro{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il
4595 valore \errval{ENOMEM}.
4599 La funzione restituisce il puntatore \type{cap\_t} ad uno stato inizializzato
4600 con tutte le \textit{capabilities} azzerate. In caso di errore (cioè quando
4601 non c'è memoria sufficiente ad allocare i dati) viene restituito \macro{NULL}
4602 ed \var{errno} viene impostata a \errval{ENOMEM}. La memoria necessaria a
4603 mantenere i dati viene automaticamente allocata da \func{cap\_init}, ma dovrà
4604 essere disallocata esplicitamente quando non è più necessaria utilizzando, per
4605 questo l'interfaccia fornisce una apposita funzione, \funcd{cap\_free}, il cui
4608 \headdecl{sys/capability.h}
4610 \funcdecl{int cap\_free(void *obj\_d)}
4611 Disalloca la memoria allocata per i dati delle \textit{capabilities}.
4613 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
4614 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
4618 La funzione permette di liberare la memoria allocata dalle altre funzioni
4619 della libreria sia per un \textit{capability state}, nel qual caso l'argomento
4620 dovrà essere un dato di tipo \type{cap\_t}, che per una descrizione testuale
4621 dello stesso,\footnote{cioè quanto ottenuto tramite la funzione
4622 \func{cap\_to\_text}.} nel qual caso l'argomento dovrà essere un dato di
4623 tipo \texttt{char *}. Per questo l'argomento \param{obj\_d} è dichiarato come
4624 \texttt{void *} e deve sempre corrispondere ad un puntatore ottenuto tramite
4625 le altre funzioni della libreria, altrimenti la funzione fallirà con un errore
4628 Infine si può creare una copia di un \textit{capability state} ottenuto in
4629 precedenza tramite la funzione \funcd{cap\_dup}, il cui prototipo è:
4631 \headdecl{sys/capability.h}
4633 \funcdecl{cap\_t cap\_dup(cap\_t cap\_p)}
4634 Duplica un \textit{capability state} restituendone una copia.
4636 \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
4637 \macro{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere i
4638 valori \errval{ENOMEM} o \errval{EINVAL}.
4642 La funzione crea una copia del \textit{capability state} posto all'indirizzo
4643 \param{cap\_p} che si è passato come argomento, restituendo il puntatore alla
4644 copia, che conterrà gli stessi valori delle \textit{capabilities} presenti
4645 nell'originale. La memoria necessaria viene allocata automaticamente dalla
4646 funzione. Una volta effettuata la copia i due \textit{capability state}
4647 potranno essere modificati in maniera completamente
4648 indipendente.\footnote{alla fine delle operazioni si ricordi però di
4649 disallocare anche la copia, oltre all'originale. }
4651 Una seconda classe di funzioni di servizio previste dall'interfaccia sono
4652 quelle per la gestione dei dati contenuti all'interno di un \textit{capability
4653 state}; la prima di queste è \funcd{cap\_clear}, il cui prototipo è:
4655 \headdecl{sys/capability.h}
4657 \funcdecl{int cap\_clear(cap\_t cap\_p)}
4658 Inizializza un \textit{capability state} cancellando tutte le
4659 \textit{capabilities}.
4661 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
4662 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
4666 La funzione si limita ad azzerare tutte le \textit{capabilities} presenti nel
4667 \textit{capability state} all'indirizzo \param{cap\_p} passato come argomento,
4668 restituendo uno stato \textsl{vuoto}, analogo a quello che si ottiene nella
4669 creazione con \func{cap\_init}.
4671 Per la gestione dei valori delle \textit{capabilities} presenti in un
4672 \textit{capability state} l'interfaccia prevede due funzioni,
4673 \funcd{cap\_get\_flag} e \funcd{cap\_set\_flag}, che permettono
4674 rispettivamente di leggere o impostare il valore di un flag delle
4675 \textit{capabilities}; i rispettivi prototipi sono:
4677 \headdecl{sys/capability.h}
4679 \funcdecl{int cap\_get\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_value\_t cap, cap\_flag\_t
4680 flag, cap\_flag\_value\_t *value\_p)}
4681 Legge il valore di una \textit{capability}.
4683 \funcdecl{int cap\_set\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag, int ncap,
4684 cap\_value\_t *caps, cap\_flag\_value\_t value)}
4685 Imposta il valore di una \textit{capability}.
4687 \bodydesc{Le funzioni ritornano 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
4688 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
4692 In entrambe le funzioni l'argomento \param{cap\_p} indica il puntatore al
4693 \textit{capability state} su cui operare, mentre l'argomento \param{flag}
4694 indica su quale dei tre insiemi illustrati a
4695 pag.~\pageref{sec:capabilities_set} si intende operare. Questi devono essere
4696 specificati con una variabile di tipo \type{cap\_flag\_t} che può assumere
4697 esclusivamente\footnote{si tratta in effetti di un tipo enumerato, come si può
4698 verificare dalla sua definizione che si trova in
4699 \texttt{/usr/include/sys/capability.h}.} uno dei valori illustrati in
4700 tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
4705 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
4707 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
4710 \const{CAP\_EFFECTIVE} & Capacità dell'insieme \textsl{effettivo}.\\
4711 \const{CAP\_PERMITTED} & Capacità dell'insieme \textsl{permesso}.\\
4712 \const{CAP\_INHERITABLE}& Capacità dell'insieme \textsl{ereditabile}.\\
4715 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_t} che
4716 identifica gli insiemi delle \textit{capabilities}.}
4717 \label{tab:cap_set_identifier}
4720 La capacità che si intende controllare o impostare invece deve essere
4721 specificata attraverso una variabile di tipo \type{cap\_value\_t}, che può
4722 prendere come valore uno qualunque di quelli riportati in
4723 tab.~\ref{tab:proc_capabilities}, in questo caso però non è possibile
4724 combinare diversi valori in una maschera binaria, una variabile di tipo
4725 \type{cap\_value\_t} deve indicare una sola capacità.\footnote{nel file di
4726 header citato nella nota precedente il tipo \type{cap\_value\_t} è definito
4727 come \ctyp{int}, ma i valori validi sono soltanto quelli di
4728 tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.}
4730 Infine lo stato di una capacità è descritto ad una variabile di tipo
4731 \type{cap\_flag\_value\_t}, che a sua volta può assumere soltanto
4732 uno\footnote{anche questo è un tipo enumerato.} dei valori di
4733 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
4738 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
4740 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
4743 \const{CAP\_CLEAR}& La capacità non è impostata.\\
4744 \const{CAP\_SET} & La capacità è impostata.\\
4747 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_value\_t} che
4748 indica lo stato di una capacità.}
4749 \label{tab:cap_value_type}
4752 La funzione \func{cap\_get\_flag} legge lo stato della capacità indicata
4753 dall'argomento \param{cap} all'interno dell'insieme indicato dall'argomento
4754 \param{flag} e ne restituisce il valore nella variabile posta all'indirizzo
4755 puntato dall'argomento \param{value\_p}; è possibile cioè leggere soltanto uno
4756 stato di una capacità alla volta.
4758 La funzione \func{cap\_set\_flag} può invece impostare in una sola chiamata
4759 più \textit{capabilities}, anche se solo all'interno dello stesso insieme. Per
4760 questo motivo essa prende un vettore di valori di tipo \type{cap\_value\_t}
4761 nell'argomento \param{caps}, la cui dimensione viene specificata dall'argomento
4762 \param{ncap}. Il tipo di impostazione da eseguire (cancellazione o
4763 impostazione) viene indicato dall'argomento \param{value}.
4765 Per la visualizzazione dello stato delle \textit{capabilities} l'interfaccia
4766 prevede una funzione apposita, \funcd{cap\_to\_text}, il cui prototipo è:
4768 \headdecl{sys/capability.h}
4770 \funcdecl{char * cap\_to\_text(cap\_t caps, ssize\_t * length\_p)}
4772 Genera una visualizzazione testuale delle \textit{capabilities}.
4774 \bodydesc{La funzione ritorna un puntatore alla stringa con la descrizione
4775 delle \textit{capabilities} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
4776 errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL} o
4781 La funzione ritorna l'indirizzo di una stringa contente la descrizione
4782 testuale del contenuto del \textit{capabilities state} \param{caps} passato
4783 come argomento, e, qualora l'argomento \param{length\_p} sia diverso da
4784 \val{NULL}, restituisce nella variabile intera da questo puntata la lunghezza
4785 della stringa. La stringa restituita viene allocata automaticamente dalla
4786 funzione e pertanto dovrà essere liberata con \func{cap\_free}.
4788 Fin quei abbiamo trattato solo le funzioni di servizio relative alla
4789 manipolazione dei \textit{capabilities state}; l'interfaccia di gestione
4790 prevede però anche le funzioni per la gestione delle \textit{capabilities}
4791 stesse. La prima di queste è \funcd{cap\_get\_proc} che consente la lettura
4792 delle \textit{capabilities} del processo corrente, il suo prototipo è:
4794 \headdecl{sys/capability.h}
4796 \funcdecl{cap\_t cap\_get\_proc(void)}
4797 Legge le \textit{capabilities} del processo corrente.
4799 \bodydesc{La funzione ritorna un valore diverso da \val{NULL} in caso di
4800 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può
4801 assumere i valori \errval{EINVAL}, \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}. }
4804 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} associate al processo
4805 da cui viene invocata, restituendo il risultato tramite il puntatore ad un
4806 \textit{capabilities state} contenente tutti i dati che provvede ad allocare
4807 autonomamente e che di nuovo occorrerà liberare con \func{cap\_free} quando
4808 non sarà più utilizzato.
4810 Se invece si vogliono leggere le \textit{capabilities} di un processo
4811 specifico occorre usare la funzione \funcd{capgetp}, il cui
4812 prototipo\footnote{su alcune pagine di manuale la funzione è descritta con un
4813 prototipo sbagliato, che prevede un valore di ritorno di tipo \type{cap\_t},
4814 ma il valore di ritorno è intero, come si può verificare anche dalla
4815 dichiarazione della stessa in \texttt{sys/capability.h}.} è:
4817 \headdecl{sys/capability.h}
4819 \funcdecl{int capgetp(pid\_t pid, cap\_t cap\_d)}
4820 Legge le \textit{capabilities} del processo indicato da \param{pid}.
4822 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
4823 errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
4824 \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.
4827 %TODO controllare e correggere i codici di errore!!!
4829 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} del processo indicato
4830 con l'argomento \param{pid}, e restituisce il risultato nel
4831 \textit{capabilities state} posto all'indirizzo indicato con l'argomento
4832 \param{cap\_d}; a differenza della precedente in questo caso il
4833 \textit{capability state} deve essere stato creato in precedenza. Qualora il
4834 processo indicato non esista si avrà un errore di \errval{ESRCH}. Gli stessi
4835 valori possono essere letti direttamente nel filesystem \textit{proc}, nei
4836 file \texttt{/proc/<pid>/status}; ad esempio per \texttt{init} si otterrà
4840 CapInh: 0000000000000000
4841 CapPrm: 00000000fffffeff
4842 CapEff: 00000000fffffeff
4846 Infine per impostare le \textit{capabilities} del processo corrente (non
4847 esiste una funzione che permetta di cambiare le \textit{capabilities} di un
4848 altro processo) si deve usare la funzione \funcd{cap\_set\_proc}, il cui
4851 \headdecl{sys/capability.h}
4853 \funcdecl{int cap\_set\_proc(cap\_t cap\_p)}
4854 Imposta le \textit{capabilities} del processo corrente.
4856 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
4857 errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
4858 \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.
4862 La funzione modifica le \textit{capabilities} del processo corrente secondo
4863 quanto specificato con l'argomento \param{cap\_p}, posto che questo sia
4864 possibile nei termini spiegati in precedenza (non sarà ad esempio possibile
4865 impostare capacità non presenti nell'insieme di quelle permesse). In caso di
4866 successo i nuovi valori saranno effettivi al ritorno della funzione, in caso
4867 di fallimento invece lo stato delle capacità resterà invariato. Si tenga
4868 presente che \textsl{tutte} le capacità specificate tramite \param{cap\_p}
4869 devono essere permesse; se anche una sola non lo è la funzione fallirà, e per
4870 quanto appena detto, lo stato delle \textit{capabilities} non verrà modificato
4871 (neanche per le parti eventualmente permesse).
4873 Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
4874 si è distribuito il programma \texttt{getcap.c}, che consente di leggere le
4875 \textit{capabilities} del processo corrente\footnote{vale a dire di sé stesso,
4876 quando lo si lancia, il che può sembrare inutile, ma serve a mostrarci quali
4877 sono le \textit{capabilities} standard che ottiene un processo lanciato
4878 dalla riga di comando.} o tramite l'opzione \texttt{-p}, quelle di un
4879 processo qualunque il cui pid viene passato come parametro dell'opzione.
4882 \footnotesize \centering
4883 \begin{minipage}[c]{15cm}
4884 \includecodesample{listati/getcap.c}
4887 \caption{Corpo principale del programma \texttt{getcap.c}.}
4888 \label{fig:proc_getcap}
4891 La sezione principale del programma è riportata in fig.~\ref{fig:proc_getcap},
4892 e si basa su una condizione sulla variabile \var{pid} che se si è usato
4893 l'opzione \texttt{-p} è impostata (nella sezione di gestione delle opzioni,
4894 che si è tralasciata) al valore del \textsl{pid} del processo di cui si vuole
4895 leggere le \textit{capabilities} e nulla altrimenti. Nel primo caso
4896 (\texttt{\small 1--6}) si utilizza direttamente (\texttt{\small 2})
4897 \func{cap\_get\_proc} per ottenere lo stato delle capacità del processo, nel
4898 secondo (\texttt{\small 7--14}) prima si inizializza (\texttt{\small 8}) uno
4899 stato vuoto e poi (\texttt{\small 9}) si legge il valore delle capacità del
4902 Il passo successivo è utilizzare (\texttt{\small 16}) \func{cap\_to\_text} per
4903 tradurre in una stringa lo stato, e poi (\texttt{\small 17}) stamparlo; infine
4904 (\texttt{\small 19--20}) si libera la memoria allocata dalle precedenti
4905 funzioni con \func{cap\_free} per poi ritornare dal ciclo principale della
4908 \itindend{capabilities}
4910 % TODO vedi http://lwn.net/Articles/198557/ e
4911 % http://www.madore.org/~david/linux/newcaps/
4912 % TODO documentare prctl ...
4915 \subsection{La funzione \func{chroot}}
4916 \label{sec:file_chroot}
4918 % TODO introdurre nuova sezione sulle funzionalità di sicurezza avanzate, con
4919 % dentro chroot SELinux e AppArmor ???
4921 Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, la funzione
4922 \func{chroot} viene usata spesso per restringere le capacità di accesso di un
4923 programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
4926 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una
4927 directory di lavoro, ha anche una directory \textsl{radice}\footnote{entrambe
4928 sono contenute in due campi (rispettivamente \var{pwd} e \var{root}) di
4929 \struct{fs\_struct}; vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} che, pur essendo
4930 di norma corrispondente alla radice dell'albero di file e directory come visto
4931 dal kernel (ed illustrato in sez.~\ref{sec:file_organization}), ha per il
4932 processo il significato specifico di directory rispetto alla quale vengono
4933 risolti i \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname}
4934 assoluti.\footnote{cioè quando un processo chiede la risoluzione di un
4935 \textit{pathname}, il kernel usa sempre questa directory come punto di
4936 partenza.} Il fatto che questo valore sia specificato per ogni processo apre
4937 allora la possibilità di modificare le modalità di risoluzione dei
4938 \textit{pathname} assoluti da parte di un processo cambiando questa directory,
4939 così come si fa coi \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi
4940 cambiando la directory di lavoro.
4942 Normalmente la directory radice di un processo coincide anche con la radice
4943 del filesystem usata dal kernel, e dato che il suo valore viene ereditato dal
4944 padre da ogni processo figlio, in generale i processi risolvono i
4945 \itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluti a partire sempre
4946 dalla stessa directory, che corrisponde alla radice del sistema.
4948 In certe situazioni però è utile poter impedire che un processo possa accedere
4949 a tutto il filesystem; per far questo si può cambiare la sua directory radice
4950 con la funzione \funcd{chroot}, il cui prototipo è:
4951 \begin{prototype}{unistd.h}{int chroot(const char *path)}
4952 Cambia la directory radice del processo a quella specificata da
4955 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per
4956 un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
4958 \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo del processo non è zero.
4960 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
4961 \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP};
4962 \errval{EROFS} e \errval{EIO}.}
4964 \noindent in questo modo la directory radice del processo diventerà
4965 \param{path} (che ovviamente deve esistere) ed ogni
4966 \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname} assoluto usato dalle funzioni
4967 chiamate nel processo sarà risolto a partire da essa, rendendo impossibile
4968 accedere alla parte di albero sovrastante. Si ha così quella che viene
4969 chiamata una \textit{chroot jail}, in quanto il processo non può più accedere
4970 a file al di fuori della sezione di albero in cui è stato
4971 \textsl{imprigionato}.
4973 Solo un processo con i privilegi di amministratore può usare questa funzione,
4974 e la nuova radice, per quanto detto in sez.~\ref{sec:proc_fork}, sarà ereditata
4975 da tutti i suoi processi figli. Si tenga presente però che la funzione non
4976 cambia la directory di lavoro, che potrebbe restare fuori dalla \textit{chroot
4979 Questo è il motivo per cui la funzione è efficace solo se dopo averla eseguita
4980 si cedono i privilegi di root. Infatti se per un qualche motivo il processo
4981 resta con la directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail}, potrà
4982 comunque accedere a tutto il resto del filesystem usando
4983 \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi, i quali, partendo
4984 dalla directory di lavoro che è fuori della \textit{chroot jail}, potranno
4985 (con l'uso di ``\texttt{..}'') risalire fino alla radice effettiva del
4988 Ma se ad un processo restano i privilegi di amministratore esso potrà comunque
4989 portare la sua directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail} in cui si
4990 trova. Basta infatti creare una nuova \textit{chroot jail} con l'uso di
4991 \func{chroot} su una qualunque directory contenuta nell'attuale directory di
4992 lavoro. Per questo motivo l'uso di questa funzione non ha molto senso quando
4993 un processo necessita dei privilegi di root per le sue normali operazioni.
4995 Un caso tipico di uso di \func{chroot} è quello di un server FTP anonimo, in
4996 questo caso infatti si vuole che il server veda solo i file che deve
4997 trasferire, per cui in genere si esegue una \func{chroot} sulla directory che
4998 contiene i file. Si tenga presente però che in questo caso occorrerà
4999 replicare all'interno della \textit{chroot jail} tutti i file (in genere
5000 programmi e librerie) di cui il server potrebbe avere bisogno.
5005 % TODO: trattare la funzione setns e i namespace file descriptors (vedi
5006 % http://lwn.net/Articles/407495/) introdotti con il kernel 3.0
5008 % TODO: spostare chroot e le funzioni affini relative ai container da qualche
5009 % parte diversa se è il caso.
5011 % LocalWords: sez like filesystem unlink MacOS Windows VMS inode kernel unistd
5012 % LocalWords: int const char oldpath newpath errno EXDEV EPERM st Smack SysV
5013 % LocalWords: EEXIST EMLINK EACCES ENAMETOOLONG ENOTDIR EFAULT ENOMEM EROFS ls
5014 % LocalWords: ELOOP ENOSPC EIO pathname nlink stat vfat fsck EISDIR ENOENT cap
5015 % LocalWords: POSIX socket fifo sticky root system call count crash nell' init
5016 % LocalWords: descriptor remove rename rmdir stdio glibc libc NFS DT obj dup
5017 % LocalWords: ENOTEMPTY EBUSY mount point EINVAL soft symbolic tab symlink fig
5018 % LocalWords: dangling access chdir chmod chown creat exec lchown lstat mkdir
5019 % LocalWords: mkfifo mknod opendir pathconf readlink truncate path buff size
5020 % LocalWords: grub bootloader grep linux MAXSYMLINKS cat VFS sys dirname fcntl
5021 % LocalWords: dev umask IFREG IFBLK IFCHR IFIFO SVr sgid BSD SVID NULL from to
5022 % LocalWords: stream dirent EMFILE ENFILE dirfd SOURCE fchdir readdir struct
5023 % LocalWords: EBADF namlen HAVE thread entry result value argument fileno ino
5024 % LocalWords: name TYPE OFF RECLEN UNKNOWN REG SOCK CHR BLK type IFTODT DTTOIF
5025 % LocalWords: DTYPE off reclen seekdir telldir void rewinddir closedir select
5026 % LocalWords: namelist compar malloc qsort alphasort versionsort strcoll myls
5027 % LocalWords: strcmp DirScan direntry while current working home shell pwd get
5028 % LocalWords: getcwd ERANGE getwd change fd race condition tmpnam getfacl mark
5029 % LocalWords: string tmpdir TMP tempnam pfx TMPNAME suid tmp EXCL tmpfile pid
5030 % LocalWords: EINTR mktemp mkstemp stlib template filename XXXXXX OpenBSD buf
5031 % LocalWords: mkdtemp fstat filedes nell'header padding ISREG ISDIR ISCHR IFMT
5032 % LocalWords: ISBLK ISFIFO ISLNK ISSOCK IFSOCK IFLNK IFDIR ISUID UID ISGID GID
5033 % LocalWords: ISVTX IRUSR IWUSR IXUSR IRGRP IWGRP IXGRP IROTH IWOTH IXOTH du
5034 % LocalWords: blocks blksize holes lseek TRUNC ftruncate length lenght ETXTBSY
5035 % LocalWords: hole atime read utime mtime write ctime modification leafnode cp
5036 % LocalWords: make fchmod fchown utimbuf times actime modtime Mac owner uid fs
5037 % LocalWords: gid Control List patch mandatory control execute group other all
5038 % LocalWords: dell' effective passwd IGID locking swap saved text IRWXU IRWXG
5039 % LocalWords: IRWXO ext reiser capability FSETID mask capabilities chroot jail
5040 % LocalWords: FTP Di filter reiserfs Attributes Solaris FreeBSD libacl hash
5041 % LocalWords: XFS SELinux namespace attribute security trusted Draft Modules
5042 % LocalWords: attributes mime ADMIN FOWNER libattr lattr getxattr lgetxattr of
5043 % LocalWords: fgetxattr attr ssize ENOATTR ENOTSUP NUL setxattr lsetxattr list
5044 % LocalWords: fsetxattr flags XATTR REPLACE listxattr llistxattr flistxattr by
5045 % LocalWords: removexattr lremovexattr fremovexattr attributename lacl acl tv
5046 % LocalWords: OBJ setfacl len any prefix separator options NUMERIC IDS SMART
5047 % LocalWords: INDENT major number IDE Documentation makedev proc copy
5048 % LocalWords: euidaccess eaccess delete def tag qualifier permset calendar NOW
5049 % LocalWords: mutt noatime relatime strictatime atim nsec mtim ctim atimensec
5050 % LocalWords: mtimensec utimes timeval futimes lutimes ENOSYS futimens OMIT
5051 % LocalWords: utimensat timespec sec futimesat LIDS DAC OVERRIDE SEARCH chattr
5052 % LocalWords: Discrectionary KILL SETGID domain SETUID setuid setreuid SETPCAP
5053 % LocalWords: setresuid setfsuid IMMUTABLE immutable append only BIND SERVICE
5054 % LocalWords: BROADCAST broadcast multicast multicasting RAW PACKET IPC LOCK
5055 % LocalWords: memory mlock mlockall shmctl mmap MODULE RAWIO ioperm iopl PACCT
5056 % LocalWords: PTRACE ptrace accounting NICE RESOURCE TTY CONFIG hangup vhangup
5057 % LocalWords: LEASE lease SETFCAP AUDIT permitted inherited inheritable AND
5058 % LocalWords: bounding execve fork capget capset header hdrp datap ESRCH undef
5059 % LocalWords: version libcap lcap clear ncap caps pag capgetp CapInh CapPrm
5060 % LocalWords: fffffeff CapEff getcap dell'IPC scheduling dell'I lookup dcookie
5061 % LocalWords: NEWNS unshare nice NUMA ioctl journaling close XOPEN fdopendir
5063 %%% Local Variables:
5065 %%% TeX-master: "gapil"