1 \chapter{File e directory}
2 \label{cha:files_and_dirs}
4 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
5 file e directory, iniziando dalle funzioni di libreria che si usano per
6 copiarli, spostarli e cambiarne i nomi. Esamineremo poi l'interfaccia che
7 permette la manipolazione dei vari attributi di file e directory ed alla
8 finefaremo una trattazione dettagliata su come è strutturato il sistema base
9 di protezioni e controllo di accesso ai file e sulle funzioni che ne
10 permettono la gestione. Tutto quello che riguarda invece la manipolazione del
11 contenuto dei file è lasciato ai capitoli successivi.
15 \section{La gestione di file e directory}
17 Come già accennato in \secref{sec:file_filesystem} in un sistema unix-like la
18 gestione dei file ha delle caratteristiche specifiche che derivano
19 direttamente dall'architettura del sistema; in questa sezione esamineremo le
20 funzioni usate per manipolazione nel filesytem di file e directory, per la
21 creazione di link simbolici e diretti, per la gestione e la lettura delle
22 directory; il tutto mettendo in evidenza le conseguenze della struttura
23 standard della gestione dei file in un sistema unix-like, già accennate al
27 \subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
30 Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
31 dei nomi fittizi (come gli alias del MacOS o i collegamenti di Windows) che
32 permettono di fare riferiremento allo stesso file chiamandolo con nomi diversi
33 o accedendovi da directory diverse.
35 Questo è possibile anche in ambiente unix, dove tali collegamenti sono
36 usualmente chiamati \textit{link}; ma data la struttura del sistema di
37 gestione dei file (ed in particolare quanto trattato in
38 \secref{sec:file_architecture}) ci sono due metodi sostanzialmente diversi per
39 fare questa operazione.
41 Come spiegato in \secref{sec:file_filesystem} l'accesso al contenuto di
42 un file su disco avviene attraverso il suo inode, e il nome che si trova in
43 una directory è solo una etichetta associata ad un puntatore a che fa
44 riferimento al suddetto inode.
46 Questo significa che la realizzazione di un link è immediata in quanto uno
47 stesso file può avere tanti nomi diversi allo stesso tempo, dati da
48 altrettante diverse associazioni allo stesso inode; si noti poi che nessuno di
49 questi nomi viene ad assumere una particolare preferenza rispetto agli altri.
51 Per aggiungere un nome ad un inode si utilizza la funzione \func{link}; si
52 suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento diretto (o
53 \textit{hard link}). Il prototipo della funzione e le sue caratteristiche
54 principali, come risultano dalla man page, sono le seguenti:
55 \begin{prototype}{unistd.h}
56 {int link(const char * oldpath, const char * newpath)}
57 Crea un nuovo collegamento diretto al file indicato da \var{oldpath}
58 dandogli nome \var{newpath}.
60 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in caso di errore. La
61 variabile \var{errno} viene settata opportunamente, i principali codici di
64 \item \macro{EXDEV} \var{oldpath} e \var{newpath} non sono sullo
66 \item \macro{EPERM} il filesystem che contiene \var{oldpath} e
67 \macro{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
68 \item \macro{EEXIST} un file (o una directory) con quel nome esiste di
70 \item \macro{EMLINK} ci sono troppi link al file \var{oldpath} (il
71 numero massimo è specificato dalla variabile \macro{LINK\_MAX}, vedi
72 \secref{sec:xxx_limits}).
74 ed inoltre \macro{EACCES}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOTDIR},
75 \macro{EFAULT}, \macro{ENOMEM}, \macro{EROFS}, \macro{ELOOP},
76 \macro{ENOSPC}, \macro{EIO}.
79 La creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file,
80 ma si limita a creare una voce nella directory specificata con \var{newpath} e
81 ad aumentare di uno il numero di referenze al file (riportato nel campo
82 \var{st\_nlink} della struttura \var{stat}, vedi \secref{sec:file_stat})
83 aggiungendo il nuovo nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può
84 essere così chiamato con vari nomi in diverse directory.
86 Per quanto dicevamo in \secref{sec:file_filesystem} la creazione di un
87 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i pathname sono nello stesso
88 filesystem; inoltre il filesystem deve supportare i collegamenti diretti (il
89 mneccanismo non è disponibile ad esempio con il filesystem \acr{vfat} di
92 La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
93 filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcuni versioni di unix solo
94 l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
95 directory, questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
96 creare dei circoli nel filesystem (vedi l'esempio mostrato in
97 \secref{sec:file_symlink}, dove riprenderemo il discorso) che molti programmi
98 non sono in grado di gestire e la cui rimozione diventerebbe estremamente
99 complicata (in genere per questo tipo di errori occorre far girare il
100 programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
102 Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei link
103 simbolici che possono fornire la stessa funzionalità senza questi problemi,
104 nei filesystem usati in Linux questa caratteristica è stata completamente
105 disabilitata, e al tentativo di creare un link diretto ad una directory la
106 funzione restituisce l'errore \macro{EPERM}.
108 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia
109 all'interno di una directory) si effettua con la funzione \func{unlink}; il
110 suo prototipo è il seguente:
112 \begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char * pathname)}
113 Cancella il nome specificato dal pathname nella relativa directory e
114 decrementa il numero di riferimenti nel relativo inode. Nel caso di link
115 simbolico cancella il link simbolico; nel caso di socket, fifo o file di
116 dispositivo rimuove il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto
117 uno di questi oggetti possono continuare ad utilizzarlo.
119 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
120 qual caso il file non viene toccato. La variabile \var{errno} viene
121 settata secondo i seguenti codici di errore:
123 \item \macro{EISDIR} \var{pathname} si riferisce ad una directory
124 (valore specifico ritornato da Linux che non consente l'uso di
125 \var{unlink} con le directory, e non conforme allo standard POSIX, che
126 prescrive invece l'uso di \macro{EPERM} in caso l'operazione non sia
127 consentita o il processo non abbia privilegi sufficienti).
128 \item \macro{EROFS} \var{pathname} è su un filesystem montato in sola
130 \item \macro{EISDIR} \var{pathname} fa riferimento a una directory.
132 ed inoltre: \macro{EACCES}, \macro{EFAULT}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR},
133 \macro{ENOMEM}, \macro{EROFS}, \macro{ELOOP}, \macro{EIO}.
136 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
137 scrittura su di essa (dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto) e
138 il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (torneremo in
139 dettaglio sui permessi e gli attributi in \secref{sec:file_access_control}),
140 se inoltre lo \textit{sticky} bit è settato occorrerà anche essere proprietari
141 del file o proprietari della directory (o root, per cui nessuna delle
142 restrizioni è applicata).
144 Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione
145 della nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
146 nell'inode deve essere una operazione atomica (cioè non interrompibile da
147 altri processi), per questo entrambe queste funzioni sono realizzate tramite
148 una singola system call.
150 Si ricordi infine che il file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
151 i riferimenti ad esso sono stati cancellati, solo quando il \textit{link
152 count} mantenuto nell'inode diventa zero lo spazio occupato viene rimosso. A
153 questo però si aggiunge una altra condizione, e cioè che non ci siano processi
154 che abbiano detto file aperto.
156 Questa proprietà viene spesso usata per essere sicuri di non lasciare file
157 temporanei su disco in caso di crash dei programmi; la tecnica è quella di
158 aprire il file e chiamare \func{unlink} subito dopo, in questo modo il
159 contenuto del file è sempre disponibile all'interno del processo attraverso il
160 suo file descriptor (vedi \secref{sec:file_fd}) fintanto che il processo non
161 chiude il file, ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio
162 occupato su disco viene immediatamente rilasciato alla conclusione del
163 processo (quando tutti i file vengono chiusi).
166 \subsection{Le funzioni \func{remove} e \func{rename}}
167 \label{sec:file_remove}
169 Al contrario di quanto avviene con altri unix in Linux non è possibile usare
170 \func{unlink} sulle directory; per cancellare una directory si può usare la
171 funzione \func{rmdir} (vedi \secref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la
172 funzione \func{remove}. Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C
173 per cancellare un file o una directory (e funziona anche per i sistemi che non
174 supportano i link diretti), che per i file è identica alla \func{unlink} e per
175 le directory è identica alla \func{rmdir}:
177 \begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
178 Cancella un nome dal filesystem. Usa \func{unlink} per i file e
179 \func{rmdir} per le directory.
181 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
182 qual caso il file non viene toccato. Per i codici di errori vedi quanto
183 riportato nelle descrizioni di \func{unlink} e \func{rmdir}.
186 Per cambiare nome ad un file o a una directory (che devono comunque essere
187 nello stesso filesystem) si usa invece la funzione \func{rename}\footnote{la
188 funzione è definita dallo standard ANSI C solo per i file, POSIX estende la
189 funzione anche alle directory}, il cui prototipo è:
191 \begin{prototype}{stdio.h}
192 {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
194 Rinomina \var{oldpath} in \var{newpth}, eseguendo se necessario lo
195 spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri link diretti
196 allo stesso file non vengono influenzati.
198 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
199 qual caso il file non viene toccato. La variabile \var{errno} viene settata
200 secondo i seguenti codici di errore:
202 \item \macro{EISDIR} \var{newpath} è una directory mentre \var{oldpath} non
204 \item \macro{EXDEV} \var{oldpath} e \var{newpath} non sono sullo stesso
206 \item \macro{ENOTEMPTY} \var{newpath} è una directory già esistente e non
208 \item \macro{EBUSY} o \var{oldpath} o \var{newpath} sono in uso da parte di
209 qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del sistema
211 \item \macro{EINVAL} \var{newpath} contiene un prefisso di \var{oldpath} o
212 più in generale si è cercato di creare una directory come sottodirectory
214 \item \macro{EMLINK} \var{oldpath} ha già il massimo numero di link
215 consentiti o è una directory e la directory che contiene \var{newpath} ha
216 già il massimo numero di link.
217 \item \macro{ENOTDIR} Uno dei componenti dei pathname non è una directory o
218 \var{oldpath} è una directory e \var{newpath} esiste e non è una
220 \item \macro{EPERM} le directory contenenti \var{oldpath} o \var{newpath}
221 hanno lo sticky bit attivo e i permessi del processo non consentono
222 rispettivamente la cancellazione e la creazione del file, o il filesystem
225 ed inoltre \macro{EACCESS}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOMEM}, \macro{EROFS},
226 \macro{ELOOP} e \macro{ENOSPC}.
229 Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
230 un file o una directory; se ci riferisce a un file allora \var{newpath}, se
231 esiste, non deve essere una directory (altrimenti si ha l'errore
232 \macro{EISDIR}). Nel caso \var{newpath} indichi un file esistente questo viene
233 cancellato e rimpiazzato (atomicamente).
235 Se \var{oldpath} è una directory allora \var{newpath} se esiste deve essere
236 una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \macro{ENOTDIR} (se non
237 è una directory) o \macro{ENOTEMPTY} (se non è vuota). Chiaramente
238 \var{newpath} non può contenere \var{oldpath}.
240 Se \var{oldpath} si riferisce a un link simbolico questo sara rinominato; se
241 \var{newpath} è un link simbolico verrà cancellato come qualunque altro file.
242 Infine qualora \var{oldpath} e \var{newpath} siano due nomi dello stesso file
243 lo standard POSIX prevede che la funzione non dia errore, e non faccia nulla,
244 lasciando entrambi i nomi; Linux segue questo standard, anche se come fatto
245 notare dal manuale delle glibc, il comportamento più ragionevole sarebbe
246 quello di cancellare \var{oldpath}.
248 Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
249 \func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
250 può esistere cioè nessun istante in cui un altro processo può trovare attivi
251 entrambi i nomi dello stesso file, o, in caso di sostituzione di un file
252 esistente, non trovare quest'ultimo prima che la sostituzione sia stata
255 In ogni caso se \var{newpath} esiste e l'operazione fallisce per un qualche
256 motivo (come un crash del kernel), \func{rename} garantisce di lasciare
257 presente una istanza di \var{newpath}, tuttavia nella sovrascrittura potrà
258 esistere una finestra in cui sia \var{oldpath} che \var{newpath} fanno
259 riferimento allo stesso file.
261 \subsection{I link simbolici}
262 \label{sec:file_symlink}
264 Siccome la funzione \func{link} crea riferimenti agli inodes, essa può
265 funzionare soltanto per file che risiedono sullo stesso filesystem, dato che
266 in questo caso è garantita l'unicità dell'inode, e solo per un filesystem di
267 tipo unix. Inoltre in Linux non è consentito eseguire un link diretto ad una
270 Per ovviare a queste limitazioni i sistemi unix supportano un'altra forma di
271 link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
272 come avviene in altri sistemi operativi, dei file che contengono il
273 semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
274 possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi e a directory, e
275 pure a file che non esistono ancora.
277 Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono contrassegnati come tali
278 al kernel (analogamente a quanto avviene per le directory) per cui la chiamata
279 ad una \var{open} o una \var{stat} su un link simbolico comporta la lettura
280 del contenuto del medesimo e l'applicazione della funzione al file specificato
281 da quest'ultimo. Invece altre funzioni come quelle per cancellare o rinominare
282 i file operano direttamente sul link simbolico (per l'elenco vedi \ntab).
283 Inoltre esistono funzioni apposite, come la \func{readlink} e la \func{lstat}
284 per accedere alle informazioni del link invece che a quelle del file a cui
287 Le funzioni per operare sui link simbolici sono le seguenti, esse sono tutte
288 dichiarate nell'header file \file{unistd.h}.
290 \begin{prototype}{unistd.h}
291 {int symlink(const char * oldname, const char * newname)}
292 Crea un nuovo link simbolico al file indicato da \var{oldname} dandogli
295 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, in caso
296 di errore. La variabile \var{errno} viene settata secondo i codici di
297 errore standard di accesso ai file (trattati in dettaglio in
298 \secref{sec:file_access_control}) ai quali si aggiungono i seguenti:
300 \item \macro{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di
302 \item \macro{EROFS} La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
303 su un filesystem montato in sola lettura.
304 \item \macro{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
305 link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
306 \item \macro{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione di
307 \var{oldname} o di \var{newname}.
311 Dato che, come indicato in \secref{tab:file_symb_effect}, la funzione
312 \func{open} segue i link simbolici, è necessaria usare un'altra funzione
313 quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico, questa funzione è
316 \begin{prototype}{unistd.h}
317 {int readlink(const char * path, char * buff, size\_t size)}
318 Legge il contenuto del link simbolico indicato da \var{path} nel buffer
319 \var{buff} di dimensione \var{size}. Non chiude la stringa con un
320 carattere nullo e la tronca a \var{size} nel caso il buffer sia troppo
321 piccolo per contenerla.
323 La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro \var{buff} o
324 -1 per un errore, in caso di errore. La variabile \var{errno} viene
325 settata secondo i codici di errore:
327 \item \macro{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di
329 \item \macro{EROFS} La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
330 su un filesystem montato in sola lettura.
331 \item \macro{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
332 link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
336 In \ntab\ si è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni che
337 operano sui file rispetto ai link simbolici; specificando quali seguono il
338 link simbolico e quali possono operare direttamente sul suo contenuto.
342 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
344 \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
347 \func{access} & $\bullet$ & \\
348 \func{chdir} & $\bullet$ & \\
349 \func{chmod} & $\bullet$ & \\
350 \func{chown} & & $\bullet$ \\
351 \func{creat} & $\bullet$ & \\
352 \func{exec} & $\bullet$ & \\
353 \func{lchown} & $\bullet$ & $\bullet$ \\
355 \func{lstat} & & $\bullet$ \\
356 \func{mkdir} & $\bullet$ & \\
357 \func{mkfifo} & $\bullet$ & \\
358 \func{mknod} & $\bullet$ & \\
359 \func{open} & $\bullet$ & \\
360 \func{opendir} & $\bullet$ & \\
361 \func{pathconf} & $\bullet$ & \\
362 \func{readlink} & & $\bullet$ \\
363 \func{remove} & & $\bullet$ \\
364 \func{rename} & & $\bullet$ \\
365 \func{stat} & $\bullet$ & \\
366 \func{truncate} & $\bullet$ & \\
367 \func{unlink} & & $\bullet$ \\
370 \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
371 \label{tab:file_symb_effect}
373 si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
374 con i file descriptor, in quanto la gestione del link simbolico viene in
375 genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
376 (normalmente la \func{open}).
380 \includegraphics[width=5cm]{img/link_loop.eps}
381 \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
382 \label{fig:file_link_loop}
385 Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
386 cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in \curfig, che riporta
387 la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo
388 interno un link simbolico che punta di nuovo a \file{/boot}\footnote{Questo
389 tipo di loop è stato effettuato per poter permettere a \cmd{grub} (un
390 bootloader estremamente avanzato in grado di accedere direttamente
391 attraverso vari filesystem al file da lanciare come sistema operativo) di
392 vedere i file in questa directory, che è montata su una partizione separata
393 (e che grub vedrebbe come radice), con lo stesso path con cui verrebbero
394 visti dal sistema operativo.}.
396 Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
397 scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
398 lanciassimo un comando del tipo \cmd{grep -r linux *}, il loop nella directory
399 porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file/{boot/boot},
400 \file/{boot/boot/boot} e così via, fino a generare un errore (che poi è
401 \macro{ELOOP}) quando viene superato il numero massimo di link simbolici
402 consentiti (uno dei limiti del sistema, posto proprio per poter uscire da
403 questo tipo di situazione).
405 Un secondo punto da tenere presente è che un link simbolico può essere fatto
406 anche ad un file che non esiste; ad esempio possiamo creare un file temporaneo
407 nella nostra directory con un link del tipo:
409 $ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
411 ma anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste (quello che viene chiamato un
412 \textit{dangling link}, letteralemnte \textsl{link ciondolante}). Aprendo in
413 scrittura \file{temporaneo} questo verrà scritto; ma se cercassimo di
414 accederlo in sola lettura (ad esempio con \cmd{cat}) otterremmo:
417 cat: temporaneo: No such file or directory
419 con un errore che può sembrare sbagliato, dato \cmd{ls} ci mostrerebbe
420 l'esistenza di \file{temporaneo}.
423 \subsection{Le funzioni \func{mkdir} e \func{rmdir}}
424 \label{sec:file_dir_creat_rem}
426 Queste due funzioni servono per creare e cancellare delle directory e sono
427 omonime degli analoghi comandi di shell. Per poter accedere ai tipi usati
428 da queste funzioni si deve includere il file \file{sys/types.h}, il
429 protoripo della prima è:
431 \begin{prototype}{sys/stat.h}
432 {int mkdir (const char * dirname, mode\_t mode)}
433 Crea una nuova directory vuota con il nome indicato da \var{dirname},
434 assegnandole i permessi indicati da \var{mode}. Il nome può essere indicato
435 con il pathname assoluto o relativo.
437 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
438 qual caso \var{errno} assumerà i valori:
440 \item \macro{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di già.
441 \item \macro{EACCESS}
442 Non c'è il permesso di scrittura per la directory in cui si vuole inserire
444 \item \macro{EMLINK} La directory in cui si vuole creare la nuova directory
445 contiene troppi file. Sotto Linux questo normalmente non avviene perché il
446 filesystem standard consente la creazione di un numero di file maggiore di
447 quelli che possono essere contenuti nell'hard-disk, ma potendo avere a che
448 fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può presentarsi.
449 \item \macro{ENOSPC} Non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
450 la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
452 ed inoltre anche \macro{EPERM}, \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG},
453 \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ENOMEM}, \macro{ELOOP},
459 \begin{prototype}{sys/stat.h}
460 {int rmdir (const char * dirname)}
461 Cancella la directory \var{dirname}, che deve essere vuota. Il nome può
462 essere indicato con il pathname assoluto o relativo.
464 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
465 qual caso \var{errno} assumerà i valori:
467 \item \macro{EPERM} Il filesystem non supporta la cancellazione di
468 directory, oppure la directory che contiene \var{dirname} ha lo sticky bit
469 settato e l'\textit{effective user id} del processo non corrisponde al
470 proprietario della directory.
471 \item \macro{EACCESS} Non c'è il permesso di scrittura per la directory che
472 contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso di
473 attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
475 \item \macro{EBUSY} La directory specificata è la directory di lavoro o la
476 radice di qualche processo.
477 \item \macro{ENOTEMPTY} La directory non è vuota.
479 ed inoltre anche \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
480 \macro{ENOTDIR}, \macro{ENOMEM}, \macro{ELOOP}, \macro{EROFS}.
485 \subsection{Accesso alle directory}
486 \label{sec:file_dir_read}
488 Benché le directory siano oggetti del filesystem come tutti gli altri non ha
489 ovviamente senso aprirle come fossero dei file di dati. Può però essere utile
490 poterne leggere il contenuto ad esempio per fare la lista dei file che esse
491 contengono o ricerche sui medesimi.
493 Per accedere al contenuto delle directory si usano i cosiddetti
494 \textit{directory streams} (chiamati così per l'analogia con i file stream);
495 la funzione \func{opendir} apre uno di questi stream e la funzione
496 \func{readdir} legge il contenuto della directory, i cui elementi sono le
497 \textit{directory entry} (da distinguersi da quelle della cache di cui
498 parlavamo in \secref{sec:file_vfs}) in una opportuna struttura
501 (NdA Il resto va scritto!!! É noioso e lo farò più avanti).
505 \subsection{La directory di lavoro}
506 \label{sec:file_work_dir}
508 A ciascun processo è associato ad una directory nel filesystem che è chiamata
509 directory corrente o directory di lavoro (\textit{current working directory})
510 che è quella a cui si fa riferimento quando un filename è espresso in forma
511 relativa (relativa appunto a questa directory).
513 Quando un utente effettua il login questa directory viene settata alla
514 cosiddetta \textit{home directory} del suo account, il comando \cmd{cd}
515 della shell consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad
516 un'altra. Siccome la directory corrente resta la stessa quando viene creato
517 un processo figlio, la directory corrente della shell diventa anche la
518 directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
520 Le funzioni qui descritte servono esaminare e cambiare la directory di lavoro
523 \begin{prototype}{unistd.h}{char * getcwd (char * buffer, size\_t size)}
524 Restituisce il filename completo della directory di lavoro corrente nella
525 stringa puntata da \var{buffer}, che deve essere precedentemente
526 allocata, per una dimensione massima di \var{size}. Si può anche
527 specificare un puntatore nullo come \var{buffer}, nel qual caso la
528 stringa sarà allocata automaticamente per una dimensione pari a
529 \var{size} qualora questa sia diversa da zero, o della lunghezza esatta
530 del pathname altrimenti. In questo caso si deve ricordare di disallocare la
531 stringa una volta cessato il suo utilizzo.
533 La funzione restituisce il puntatore \var{buffer} se riesce,
534 \macro{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
535 \var{errno} è settata con i seguenti codici di errore:
537 \item \macro{EINVAL} L'argomento \var{size} è zero e \var{buffer} non
539 \item \macro{ERANGE} L'argomento \var{size} è più piccolo della
540 lunghezza del pathname.
541 \item \macro{EACCESS} Manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
542 componenti del pathname (cioè su una delle directory superiori alla
547 Di questa funzione esiste una versione \func{char * getwd(char * buffer)}
548 fatta per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare
549 la dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
550 dimensione superiore a \macro{PATH\_MAX} (di solito 256 byte, vedi
551 \secref{sec:xxx_limits}); il problema è che in Linux non esiste una dimensione
552 superiore per un pathname, per cui non è detto che il buffer sia sufficiente a
553 contenere il nome del file, e questa è la ragione principale per cui questa
554 funzione è deprecata.
556 Una seconda funzione simile è \func{char * get\_current\_dir\_name(void)}
557 che è sostanzialmente equivalente ad una \func{getcwd(NULL, 0)}, con la sola
558 differenza che essa ritorna il valore della variabile di ambiente
559 \macro{PWD}, che essendo costruita dalla shell può contenere anche dei
560 riferimenti simbolici.
562 Come già detto in unix anche le directory sono file, è possibile pertanto
563 riferirsi ad esse tramite il file descriptor dell'interfaccia a basso livello,
564 e non solo tramite il filename; per questo motivo ci sono due diverse funzioni
565 per cambiare directory di lavoro.
567 \begin{prototype}{unistd.h}{int chdir (const char * pathname)}
568 Come dice il nome (che significa \textit{change directory}) questa funzione
569 serve a cambiare la directory di lavoro a quella specificata dal pathname
570 contenuto nella stringa \var{pathname}.
573 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir (int filedes)}
574 Analoga alla precedente, ma usa un file descriptor invece del pathname.
576 Entrambe le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
577 errore, in caso di errore \var{errno} viene settata secondo i codici di
578 errore standard di accesso ai file (trattati in dettaglio in
579 \secref{sec:file_access_control}) ai quali si aggiunge il codice
580 \macro{ENOTDIR} nel caso il \var{filename} indichi un file che non sia una
586 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei files}
587 \label{sec:file_infos}
589 Come spiegato in \secref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni
590 generali relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle
591 informazioni relative al controllo di accesso, sono mantenute nell'inode.
593 Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni
594 usando la funzione \func{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati
595 memorizzati nell'inode; esamineremo poi le varie funzioni usate per manipolare
596 tutte queste informazioni (eccetto quelle che riguardano la gestione del
597 controllo di accesso, trattate in in \secref{sec:file_access_control}).
600 \subsection{Le funzioni \func{stat}, \func{fstat} e \func{lstat}}
601 \label{sec:file_stat}
603 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
604 delle funzioni \func{stat}; questa è la funzione che ad esempio usa il comando
605 \cmd{ls} per poter ottenere e mostrare tutti i dati dei files. I prototipi di
606 queste funzioni sono i seguenti:
608 \headdecl{sys/types.h}
609 \headdecl{sys/stat.h}
612 \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Legge le
613 informazione del file specificato da \var{file\_name} e le inserisce in
616 \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Identica a
617 \func{stat} eccetto che se il \var{file\_name} è un link simbolico vengono
618 lette le informazioni relativa ad esso e non al file a cui fa riferimento.
620 \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)} Identica a \func{stat}
621 eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
622 descriptor \var{filedes}.
624 Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
625 caso di errore \var{errno} può assumere uno dei valori: \macro{EBADF},
626 \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ELOOP}, \macro{EFAULT},
627 \macro{EACCESS}, \macro{ENOMEM}, \macro{ENAMETOOLONG}.
630 La struttura \var{stat} è definita nell'header \file{sys/stat.h} e in
631 generale dipende dall'implementazione, la versione usata da Linux è mostrata
632 in \nfig, così come riportata dalla man page (in realtà la definizione
633 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
634 riservati per estensioni come tempi più precisi, o per il padding dei campi).
639 \begin{minipage}[c]{15cm}
640 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
642 dev_t st_dev; /* device */
643 ino_t st_ino; /* inode */
644 mode_t st_mode; /* protection */
645 nlink_t st_nlink; /* number of hard links */
646 uid_t st_uid; /* user ID of owner */
647 gid_t st_gid; /* group ID of owner */
648 dev_t st_rdev; /* device type (if inode device) */
649 off_t st_size; /* total size, in bytes */
650 unsigned long st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */
651 unsigned long st_blocks; /* number of blocks allocated */
652 time_t st_atime; /* time of last access */
653 time_t st_mtime; /* time of last modification */
654 time_t st_ctime; /* time of last change */
659 \caption{La struttura \texttt{stat} per la lettura delle informazioni dei
661 \label{fig:file_stat_struct}
664 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi nativi
665 del sistema (di quelli definiti in \tabref{tab:xxx_sys_types}, e dichiarati in
669 \subsection{I tipi di file}
670 \label{sec:file_types}
672 Come riportato in \tabref{tab:file_file_types} in Linux oltre ai file e
673 alle directory esistono vari altri oggetti che possono stare su un filesystem;
674 il tipo di file è ritornato dalla \func{stat} nel campo \var{st\_mode}
675 (che è quello che contiene anche le informazioni relative ai permessi).
677 Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni, lo
678 standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di files,
679 queste vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni per link
680 simbolici e socket definite da BSD, l'elenco completo di tutte le macro è
685 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
687 \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
690 \macro{S\_ISREG(m)} & file regolare \\
691 \macro{S\_ISDIR(m)} & directory \\
692 \macro{S\_ISCHR(m)} & device a caratteri \\
693 \macro{S\_ISBLK(m)} & device a blocchi\\
694 \macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo \\
695 \macro{S\_ISLNK(m)} & link simbolico \\
696 \macro{S\_ISSOCK(m)} & socket \\
699 \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h})}
700 \label{tab:file_type_macro}
703 Oltre a queste macro è possibile usare direttamente il valore di
704 \var{st\_mode} per ricavare il significato dei vari bit in esso memorizzati,
705 per questo sempre in \file{sys/stat.h} sono definiti i flag riportati in
710 \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
712 \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
715 \macro{S\_IFMT} & 0170000 & bitmask per i bit del tipo di file \\
716 \macro{S\_IFSOCK} & 0140000 & socket \\
717 \macro{S\_IFLNK} & 0120000 & link simbolico \\
718 \macro{S\_IFREG} & 0100000 & file regolare \\
719 \macro{S\_IFBLK} & 0060000 & device a blocchi \\
720 \macro{S\_IFDIR} & 0040000 & directory \\
721 \macro{S\_IFCHR} & 0020000 & device a caratteri \\
722 \macro{S\_IFIFO} & 0010000 & fifo \\
724 \macro{S\_ISUID} & 0004000 & set UID bit \\
725 \macro{S\_ISGID} & 0002000 & set GID bit \\
726 \macro{S\_ISVTX} & 0001000 & sticky bit \\
728 % \macro{S\_IRWXU} & 00700 & bitmask per i permessi del proprietario \\
729 \macro{S\_IRUSR} & 00400 & il proprietario ha permesso di lettura \\
730 \macro{S\_IWUSR} & 00200 & il proprietario ha permesso di scrittura \\
731 \macro{S\_IXUSR} & 00100 & il proprietario ha permesso di esecuzione\\
733 % \macro{S\_IRWXG} & 00070 & bitmask per i permessi del gruppo \\
734 \macro{S\_IRGRP} & 00040 & il gruppo ha permesso di lettura \\
735 \macro{S\_IWGRP} & 00020 & il gruppo ha permesso di scrittura \\
736 \macro{S\_IXGRP} & 00010 & il gruppo ha permesso di esecuzione \\
738 % \macro{S\_IRWXO} & 00007 & bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
739 \macro{S\_IROTH} & 00004 & gli altri hanno permesso di lettura \\
740 \macro{S\_IWOTH} & 00002 & gli altri hanno permesso di esecuzione \\
741 \macro{S\_IXOTH} & 00001 & gli altri hanno permesso di esecuzione \\
744 \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
745 \var{st\_mode} (definite in \file{sys/stat.h})}
746 \label{tab:file_mode_flags}
749 Il primo valore definisce la maschera dei bit usati nei quali viene
750 memorizzato il tipo di files, mentre gli altri possono essere usati per
751 effettuare delle selezioni sul tipo di file voluto, combinando opportunamente
752 i vari flag; ad esempio se si volesse controllare se un file è una directory o
753 un file ordinario si potrebbe definire la condizione:
754 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
755 #define IS_FILE_DIR(x) (((x) & S_IFMT) & (S_IFDIR | S_IFREG))
757 in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
758 poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
761 \subsection{La dimensione dei file}
762 \label{sec:file_file_size}
764 Il membro \var{st\_size} contiene la dimensione del file in byte (se il file
765 è un file normale, nel caso di un link simbolico al dimensione è quella del
766 pathname che contiene).
768 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
769 byte. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
770 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
771 per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
772 dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
774 Si tenga conto che lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è detto
775 che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della possibile
776 esistenza dei cosiddetti \textsl{buchi} (detti normalmente \textit{holes}) che
777 si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file dopo aver eseguito
778 una \func{seek} (vedi \secref{sec:file_lseek}) oltre la sua conclusione
781 In tal caso si avranno differenti risultati a seconda del modi in cui si
782 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
783 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
784 legge dal file (ad esempio usando \cmd{wc -c}), dato che in tal caso per le
785 parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso risultato
788 Se è sempre possibile allargare un file scrivendoci sopra od usando la
789 funzione \func{seek} (vedi \secref{sec:file_seek}) per spostarsi oltre la sua
790 fine. Esistono però anche casi in cui si può avere bisogno di effettuare un
791 troncamento scartando i dati al di là della dimensione scelta come nuova fine
794 Un file può essere troncato a zero aprendolo con il flag \macro{O\_TRUNC}, ma
795 questo è un caso particolare; per qualunque altra dimensione si possono usare
798 \headdecl{unistd.h} \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t
799 length)} Fa si che la dimensione del file \var{file\_name} sia troncata ad
800 un valore massimo specificato da \var{lenght}.
802 \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))} Identica a \func{truncate}
803 eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
806 Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
807 caso di errore \var{errno} viene settato opportunamente; per
808 \func{ftruncate} si hanno i valori:
810 \item \macro{EBADF} \var{fd} non è un file descriptor.
811 \item \macro{EINVAL} \var{fd} è un riferimento ad un socket, non a un file
812 o non è aperto in scrittura.
814 per \func{truncate} si hanno:
816 \item \macro{EACCES} il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
817 permesso di esecuzione una delle directory del pathname.
818 \item \macro{ETXTBSY} Il file è un programma in esecuzione.
820 ed anche \macro{ENOTDIR}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
821 \macro{EROFS}, \macro{EIO}, \macro{EFAULT}, \macro{ELOOP}.
824 Se il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
825 perduti; il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e
826 dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso
827 fino alla lunghezza scelta; in quest'ultimo caso lo spazio viene riempito con
828 zeri (e in genere si ha la creazione di un hole nel file).
831 \subsection{I tempi dei file}
832 \label{sec:file_file_times}
834 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
835 nell'inode insieme agli altri attributi del file e possono essere letti tramite
836 la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso tre campi della
837 struttura in \figref{fig:file_stat_struct}. Il significato di detti tempi e
838 dei relativi campi è riportato nello schema in \ntab:
843 \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
845 \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione}
846 & \textbf{Opzione} \\
849 \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read}& \cmd{-u}\\
850 \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write}& default\\
851 \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'inode&\func{chmod},
852 \func{utime} & \cmd{-c} \\
855 \caption{I tre tempi associati a ciascun file}
856 \label{tab:file_file_times}
859 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
860 modifica (il \textit{modification time} \var{st\_mtime}) e il tempo di
861 cambiamento di stato (il \textit{chage time} \var{st\_ctime}). Il primo
862 infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre il
863 secondo ad una modifica dell'inode; siccome esistono molte operazioni (come la
864 funzione \func{link} e molte altre che vedremo in seguito) che modificano solo
865 le informazioni contenute nell'inode senza toccare il file, diventa necessario
866 l'utilizzo di un altro tempo.
868 Il sistema non tiene conto dell'ultimo accesso all'inode, pertanto funzioni
869 come \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza sui tre tempi. Il
870 tempo di ultimo accesso viene di solito usato per cancellare i file che non
871 servono più dopo un certo lasso di tempo (ad esempio \cmd{leafnode} cancella i
872 vecchi articoli sulla base di questo tempo).
874 Il tempo di ultima modifica invece viene usato da \cmd{make} per decidere
875 quali file necessitano di essere ricompilati o (talvolta insieme anche al
876 tempo di cambiamento di stato) per decidere quali file devono essere
877 archiviati per il backup. Il comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni
878 \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i tempi dei file secondo lo schema riportato
879 nell'ultima colonna di \curtab.
881 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui tempi è
882 illustrato in \ntab. Si sono riportati gli effetti sia per il file a cui si fa
883 riferimento, sia per la directory che lo contiene; questi ultimi possono
884 essere capiti se si tiene conto di quanto già detto, e cioè che anche le
885 directory sono files, che il sistema tratta in maniera del tutto analoga agli
888 Per questo motivo tutte le volte che compiremo una operazione su un file che
889 comporta una modifica della sua directory entry, andremo anche a scrivere
890 sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un esempio
891 di questo può essere la cancellazione di un file, mentre leggere o scrivere o
892 cambiarne i permessi ha effetti solo sui tempi del file.
897 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
899 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
900 \multicolumn{3}{|p{3cm}|}{\centering{File o directory di riferimento}}&
901 \multicolumn{3}{|p{3cm}|}{\centering{Directory genitrice del riferimento}}
902 &\multicolumn{1}{|p{3.6cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
905 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{}
906 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
907 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
908 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
909 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
910 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
911 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
912 &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
915 \func{chmod}, \func{fchmod}
916 & & &$\bullet$& & & & \\
917 \func{chown}, \func{fchown}
918 & & &$\bullet$& & & & \\
920 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& con
921 \macro{O\_CREATE} \\ \func{creat}
922 & &$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$&
923 con \macro{O\_TRUNC} \\ \func{exec}
924 &$\bullet$& & & & & & \\
926 & & &$\bullet$& & & & \\
928 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
930 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
932 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
934 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& con
935 \macro{O\_CREATE} \\ \func{open}
936 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & con
937 \macro{O\_TRUNC} \\ \func{pipe}
938 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
940 &$\bullet$& & & & & & \\
942 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& using
943 \func{unlink}\\ \func{remove}
944 & & & & &$\bullet$&$\bullet$& using
945 \func{rmdir}\\ \func{rename}
946 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& per entrambi
947 gli argomenti\\ \func{rmdir}
948 & & & & &$\bullet$&$\bullet$& \\
949 \func{truncate}, \func{ftruncate}
950 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
952 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
954 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
956 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
959 \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo
960 accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
961 \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
962 \label{tab:file_times_effects}
965 Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
966 creazione del file, usato da molti altri sistemi operativi, che in unix non
970 \subsection{La funzione \func{utime}}
971 \label{sec:file_utime}
973 I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere cambiati usando la
974 funzione \func{utime}, il cui prototipo è:
976 \begin{prototype}{utime.h}
977 {int utime(const char * filename, struct utimbuf *times)}
979 Cambia i tempi di ultimo accesso e modifica dell'inode specificato da
980 \var{filename} secondo i campi \var{actime} e \var{modtime} di \var{times}. Se
981 questa è \macro{NULL} allora viene usato il tempo corrente.
983 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in caso di errore, nel
984 qual caso \var{errno} è settata opportunamente.
986 \item \macro{EACCESS} non si ha il permesso di scrittura sul file.
987 \item \macro{ENOENT} \var{filename} non esiste.
991 La struttura \var{utimebuf} usata da \func{utime} è definita come:
992 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
994 time_t actime; /* access time */
995 time_t modtime; /* modification time */
999 L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
1000 cosa è l'argomento \var{times}; se è \macro{NULL} la funzione setta il tempo
1001 corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file; se invece si è
1002 specificato un valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari del
1003 file (o si hanno i privilegi di amministratore).
1005 Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
1006 cambiamento di stato del file, che viene comunque cambiato dal kernel tutte le
1007 volte che si modifica l'inode (quindi anche alla chiamata di \func{utime}).
1008 Questo serve anche come misura di sicurezza per evitare che si possa
1009 modificare un file nascondendo completamente le proprie tracce. In realtà la
1010 cosa resta possibile, se si è in grado di accedere al device, scrivendo
1011 direttamente sul disco senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente è
1012 molto più complicato da realizzare.
1017 \section{Il controllo di accesso ai file}
1018 \label{sec:file_access_control}
1020 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
1021 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
1022 filesystem standard. In questa sezione ne esamineremo i concetti essenziali e
1023 le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
1026 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
1027 \label{sec:file_perm_overview}
1029 Il controllo di accesso ai file in unix segue un modello abbastanza semplice
1030 (ma adatto alla gran parte delle esigenze) in cui si dividono i permessi su
1031 tre livelli. Si tenga conto poi che quanto diremo è vero solo per filesystem
1032 di tipo unix, e non è detto che sia applicabile a un filesystem
1033 qualunque\footnote{ed infatti non è vero per il filesystem vfat di Windows,
1034 per il quale i permessi vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in
1035 fase di montaggio}. Esistono inoltre estensioni che permettono di
1036 implementare le ACL (\textit{Access Control List}) che sono un meccanismo di
1037 controllo di accesso molto più sofisticato.
1039 Ad ogni file unix associa sempre l'utente che ne è proprietario (il cosiddetto
1040 \textit{owner}) e il gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo degli
1041 identificatori di utenti e gruppi (\acr{uid} e \acr{gid}). Questi valori
1042 sono accessibili da programma tramite i campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid}
1043 della struttura \var{stat} (si veda \secref{sec:file_stat}). Ad ogni file
1044 viene inoltre associato un insieme di permessi che sono divisi in tre classi,
1045 e cioè attribuiti rispettivamente all'utente proprietario del file, a un
1046 qualunque utente faccia parte del gruppo cui appartiene il file, e a tutti gli
1049 I permessi, così come vengono presi dai comandi e dalle routine di sistema,
1050 sono espressi da un numero di 12 bit; di questi i nove meno significativi sono
1051 usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di lettura, scrittura ed
1052 esecuzione (indicati nei comandi di sistema con le lettere \cmd{w}, \cmd{r} e
1053 \cmd{x}) ed applicabili rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti
1054 gli altri. I restanti tre bit (\acr{suid}, \acr{sgid}, e
1055 \textsl{sticky}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più complesse
1056 su cui torneremo in seguito (vedi \secref{sec:file_suid_sgid} e
1057 \secref{sec:file_sticky}).
1059 Anche i permessi, come tutte le altre informazioni generali, sono tenuti per
1060 ciascun file nell'inode; in particolare essi sono contenuti in alcuni bit
1061 del campo \var{st\_mode} della struttura letta da \func{stat} (di nuovo si veda
1062 \secref{sec:file_stat} per i dettagli).
1064 In genere ci si riferisce a questo raggruppamento dei permessi usando le
1065 lettere \cmd{u} (per \textit{user}), \cmd{g} (per \textit{group}) e \cmd{o}
1066 (per \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti
1067 insieme si usa la lettera \cmd{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente
1068 questa distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso nel
1069 VMS, si parla dei permessi base come di permessi per \textit{owner},
1070 \textit{group} ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar luogo a confusione.
1071 Le costanti che permettono di accedere al valore numerico di questi bit nel
1072 campo \var{st\_mode} sono riportate in \ntab.
1077 \begin{tabular}[c]{|c|l|}
1079 \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
1082 \macro{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere \\
1083 \macro{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere \\
1084 \macro{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire \\
1086 \macro{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere \\
1087 \macro{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere \\
1088 \macro{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire\\
1090 \macro{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere \\
1091 \macro{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere \\
1092 \macro{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire\\
1095 \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
1096 \texttt{<sys/stat.h>}}
1097 \label{tab:file_bit_perm}
1100 Questi permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a
1101 seconda che si riferiscano a file, link simbolici o directory, qui ci
1102 limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli più
1105 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo pathname
1106 occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle directory che compongono
1107 il pathname, e lo stesso vale per aprire un file nella directory corrente (per
1108 la quale appunto serve il diritto di esecuzione).
1110 Per una directory infatti il permesso di esecuzione ha il significato
1111 specifico che essa può essere attraversata nella risoluzione del pathname, ed
1112 è distinto dal permesso di lettura che invece implica che si può leggere il
1113 contenuto della directory. Questo significa che se si ha il permesso di
1114 esecuzione senza permesso di lettura si potrà lo stesso aprire un file in una
1115 directory (se si hanno i permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà
1116 vederlo con \cmd{ls} (per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per
1119 Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni di
1120 sola lettura (\macro{O\_RDONLY}) o di lettura/scrittura (\macro{O\_RDWR}) e
1121 leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura consente di aprire un
1122 file in sola scrittura (\macro{O\_WRONLY}) o lettura/scrittura
1123 (\macro{O\_RDWR}) e modificarne il contenuto, lo stesso permesso è necessario
1124 per poter troncare il file con l'opzione \macro{O\_TRUNC}.
1126 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
1127 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
1128 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
1129 che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
1130 disco), non è necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti
1131 esso non viene toccato, viene solo modificato il contenuto della directory,
1132 rimuovendo la voce che ad esso fa rifermento).
1134 Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
1135 shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel), occorre
1136 avere il permesso di esecuzione, inoltre solo i file regolari possono essere
1139 I permessi per un link simbolico sono ignorati, contano quelli del file a cui
1140 fa riferimento; per questo in genere \cmd{ls} per un link simbolico riporta
1141 tutti i permessi come concessi; utente e gruppo a cui esso appartiene vengono
1142 ignorati quando il link viene risolto, vengono controllati solo quando viene
1143 richiesta la rimozione del link e quest'ultimo è in una directory con lo
1144 \textsl{sticky bit} settato (si veda \secref{sec:file_sticky}).
1146 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
1147 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
1148 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
1149 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'\textit{effective user id},
1150 l'\textit{effective group id} e gli eventuali \textit{supplementary group id}
1151 del processo\footnote{in realtà Linux per quanto riguarda l'accesso ai file
1152 utilizza al posto degli \textit{effective id} i \textit{filesystem id} (si
1153 veda \secref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai
1154 primi, eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo
1157 Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
1158 veda \secref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
1159 \secref{sec:file_suid_sgid}, l'\textit{effective user id} e
1160 l'\textit{effective group id} corrispondono a \acr{uid} e \acr{gid}
1161 dell'utente che ha lanciato il processo, mentre i \textit{supplementary group
1162 id} sono quelli dei gruppi cui l'utente appartiene.
1164 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
1165 di accesso sono i seguenti:
1167 \item Se l'\textit{effective user id} del processo è zero (corrispondente
1168 all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun ulteriore
1169 controllo. Per questo motivo \textsl{root} ha piena libertà di accesso a
1171 \item Se l'\textit{effective user id} del processo è uguale all'uid del
1172 proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
1175 \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
1176 il processo vuole accedere in scrittura, quello di user-write per
1177 l'accesso in scrittura, etc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
1178 settato, l'accesso è consentito
1179 \item altrimenti l'accesso è negato
1181 \item Se l'\textit{effective group id} del processo o uno dei
1182 \textit{supplementary group id} dei processi corrispondono al \acr{gid} del
1185 \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è settato, l'accesso è
1187 \item altrimenti l'accesso è negato
1189 \item se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è settato,
1190 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
1193 Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
1194 quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un file
1195 l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per l'utente; i
1196 permessi per il gruppo non vengono neanche controllati; lo stesso vale se il
1197 processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i permessi per
1198 tutti gli altri non vengono controllati.
1201 \subsection{I bit \acr{suid} e \acr{sgid}}
1202 \label{sec:file_suid_sgid}
1204 Come si è accennato (in \secref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
1205 campo \var{st\_mode} usati per il controllo di accesso oltre ai bit dei
1206 permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che vengono usati per indicare
1207 alcune proprietà speciali dei file. Due di questi sono i bit detti
1208 \acr{suid} (o \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (o
1209 \textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
1210 \macro{S\_ISUID} e \macro{S\_ISGID}.
1212 Come spiegato in dettaglio in \secref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
1213 programma il comportamento normale del kernel è quello di settare
1214 l'\textit{effective user id} e l'\textit{effective group id} del nuovo
1215 processo all'\acr{uid} e al \acr{gid} del processo corrente, che normalmente
1216 corrispondono dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
1218 Se però il file del programma\footnote{per motivi di sicurezza il kernel
1219 ignora i bit \acr{suid} e \acr{sgid} per gli script eseguibili} (che
1220 ovviamente deve essere eseguibile) ha il bit \acr{suid} settato, il kernel
1221 assegnerà come \textit{effective user id} al nuovo processo l'uid del
1222 proprietario del file al posto dell'uid del processo originario. Avere il bit
1223 \acr{sgid} settato ha lo stesso effetto sull'\textit{effective group id} del
1226 I bit \textsl{suid} e \textsl{sgid} vengono usati per permettere agli utenti
1227 normali di usare programmi che abbisognano di privilegi speciali; l'esempio
1228 classico è il comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file
1229 delle password, quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo
1230 dall'amministratore, ma non è necessario chiamare l'amministratore per
1231 cambiare la propria password. Infatti il comando \cmd{passwd} appartiene a
1232 root ma ha il bit suid settato per cui quando viene lanciato da un utente
1233 normale parte con i privilegi di root.
1235 Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
1236 normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
1237 programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
1238 usati per guadagnare privilegi non consentiti (torneremo sull'argomento in
1239 \secref{sec:proc_perms}).
1241 La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere
1242 rilevata con il comando \cmd{ls -l}, in tal caso comparirà la lettera \cmd{s}
1243 al posto della \cmd{x} in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La
1244 stessa lettera \cmd{s} può essere usata nel comando \cmd{chmod} per settare
1245 questi bit. Infine questi bit possono essere controllati all'interno di
1246 \var{st\_mode} con l'uso delle due costanti \macro{S\_ISUID} e
1247 \macro{S\_IGID}, i cui valori sono riportati in
1248 \tabref{tab:file_mode_flags}.
1250 Gli stessi bit vengono ad assumere in significato completamente diverso per le
1251 directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVR4 per indicare
1252 con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
1253 veda \secref{sec:file_ownership} per una spiegazione dettagliata al
1256 Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per una ulteriore estensione
1257 mutuata da SVR4. Il caso in cui il file abbia il bit \acr{sgid} settato ma
1258 non il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare per
1259 quel file il \textit{mandatory locking} (argomento che affronteremo nei
1260 dettagli in \secref{sec:xxx_mandatory_lock}).
1263 \subsection{Il bit \textsl{sticky}}
1264 \label{sec:file_sticky}
1266 L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \macro{S\_ISVTX}, è in
1267 parte un rimasuglio delle origini dei sistemi unix. A quell'epoca infatti la
1268 memoria virtuale e l'accesso ai files erano molto meno sofisticati e per
1269 ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
1270 si poteva settare questo bit.
1272 L'effetto di questo bit era che il segmento di testo del programma (si veda
1273 \secref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva scritto nella swap la
1274 prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva fino al riavvio della
1275 macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit}); essendo la swap un file
1276 continuo indicizzato direttamente in questo modo si poteva risparmiare in
1277 tempo di caricamento rispetto alla ricerca del file su disco. Lo
1278 \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera \cmd{t} al posto della
1279 \cmd{x} nei permessi per gli altri.
1281 Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
1282 l'amministratore era in grado di settare questo bit, che venne chiamato anche
1283 con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della costante.
1284 Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
1285 sostanzialmente inutile questo procedimento.
1287 Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textsl{sticky bit} ha
1288 assunto un uso corrente per le directory\footnote{lo \textsl{sticky bit} per
1289 le directory è una estensione non definita nello standard POSIX, Linux però
1290 la supporta, così come BSD e SVR4}, in questo caso se il bit è settato un
1291 file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha il permesso
1292 di scrittura ed inoltre è vera una delle seguenti condizioni:
1294 \item l'utente è proprietario del file
1295 \item l'utente è proprietario della directory
1296 \item l'utente è l'amministratore
1298 un classico esempio di directory che ha questo bit settato è \file{/tmp}, i
1299 permessi infatti di solito sono settati come:
1302 drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
1304 in questo modo chiunque può leggere, scrivere ed eseguire i file temporanei
1305 ivi memorizzati, sia crearne di nuovi, ma solo l'utente che ha creato un file
1306 nella directory potrà cancellarlo o rinominarlo, così si può evitare che un
1307 utente possa, più o meno consapevolmente, cancellare i file degli altri.
1310 \subsection{La titolarità di nuovi file e directory}
1311 \label{sec:file_ownership}
1313 Vedremo in \secref{sec:file_base_func} come creare nuovi file, ma se è
1314 possibile specificare in sede di creazione quali permessi applicare ad un
1315 file, non si può indicare a quale utente e gruppo esso deve appartenere. Lo
1316 stesso problema di presenta per la creazione di nuove directory (procedimento
1317 descritto in \secref{sec:file_dir_creat_rem}).
1319 Lo standard POSIX prescrive che l'\acr{uid} del nuovo file corrisponda
1320 all'\textit{effective user id} del processo che lo crea; per il \acr{gid}
1321 invece prevede due diverse possibilità:
1323 \item il \acr{gid} del file corrisponde all'\textit{effective group id} del
1325 \item il \acr{gid} del file corrisponde al gid della directory in cui esso è
1328 in genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
1329 semantica BSD. Linux invece segue quella che viene chiamata semantica SVR4; di
1330 norma cioè il nuovo file viene creato, seguendo la prima opzione, con il
1331 \acr{gid} del processo, se però la directory in cui viene creato il file ha il
1332 bit \acr{sgid} settato allora viene usata la seconda opzione.
1334 Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \acr{gid} viene sempre
1335 automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
1336 partenza, in tutte le sottodirectory. La semantica SVR4 offre una maggiore
1337 possibilità di scelta, ma per ottenere lo stesso risultato necessita che per
1338 le nuove directory venga anche propagato anche il bit \acr{sgid}. Questo è
1339 comunque il comportamento di default di \func{mkdir}, ed é in questo modo ad
1340 esempio che Debian assicura che le sottodirectory create nelle home di un
1341 utente restino sempre con il \acr{gid} del gruppo primario dello stesso.
1344 \subsection{La funzione \func{access}}
1345 \label{sec:file_access}
1347 Come detto in \secref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad
1348 un file viene fatto usando \textit{effective user id} e \textit{effective
1349 group id} del processo, ma ci sono casi in cui si può voler effettuare il
1350 controllo usando il \textit{real user id} e il \textit{real group id} (cioè
1351 l'\acr{uid} dell'utente che ha lanciato il programma, che, come accennato in
1352 \secref{sec:file_suid_sgid} e spiegato in \secref{sec:proc_perms} non è
1353 detto sia uguale all'\textit{effective user id}). Per far questo si può usare
1354 la funzione \func{access}, il cui prototipo è:
1356 \begin{prototype}{unistd.h}
1357 {int access(const char *pathname, int mode)}
1359 La funzione verifica i permessi di accesso, indicati da \var{mode}, per il
1360 file indicato da \var{pathname}.
1362 La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 altrimenti; in
1363 quest'ultimo caso la variabile \var{errno} viene settata secondo i codici
1364 di errore: \macro{EACCES}, \macro{EROFS}, \macro{EFAULT}, \macro{EINVAL},
1365 \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ELOOP},
1369 I valori possibili per il parametro \var{mode} sono esprimibili come
1370 combinazione delle costanti numeriche riportate in \ntab\ (attraverso un OR
1371 binario). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza del
1372 file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \macro{F\_OK}, o
1373 anche direttamente \func{stat}. In caso \var{pathname} si riferisca ad un link
1374 simbolico il controllo è fatto sul file a cui esso fa riferimento.
1376 La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso, si ricordi che il
1377 fatto che una directory abbia permesso di scrittura non significa che ci si
1378 possa scrivere come in un file, e il fatto che un file abbia permesso di
1379 esecuzione non comporta che contenga un programma eseguibile. La funzione
1380 ritorna zero solo se tutte i permessi controllati sono disponibili, in caso
1381 contrario (o di errore) ritorna -1.
1386 \begin{tabular}{|c|l|}
1388 \textbf{\var{mode}} & \textbf{Significato} \\
1391 \macro{R\_OK} & verifica il permesso di lettura \\
1392 \macro{W\_OK} & verifica il permesso di scritture \\
1393 \macro{X\_OK} & verifica il permesso di esecuzione \\
1394 \macro{F\_OK} & verifica l'esistenza del file \\
1397 \caption{Valori possibile per il parametro \var{mode} della funzione
1399 \label{tab:file_access_mode_val}
1402 Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
1403 eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (attraverso l'uso del
1404 \acr{suid} bit) che vuole controllare se l'utente originale ha i permessi per
1405 accedere ad un certo file.
1408 \subsection{Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod}}
1409 \label{sec:file_chmod}
1411 Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
1412 funzioni, che operano rispettivamente su un filename e su un file descriptor,
1413 i loro prototipi sono:
1416 \headdecl{sys/types.h}
1417 \headdecl{sys/stat.h}
1419 \funcdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)} Cambia i permessi del
1420 file indicato da \var{path} al valore indicato da \var{mode}.
1422 \funcdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)} Analoga alla precedente, ma usa
1423 il file descriptor \var{fd} per indicare il file.
1425 Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
1426 caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
1428 \item \macro{EPERM} L'\textit{effective user id} non corrisponde a quello
1429 del proprietario del file o non è zero.
1431 ed inoltre \macro{EROFS} e \macro{EIO}; \func{chmod} restituisce anche
1432 \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOMEM},
1433 \macro{ENOTDIR}, \macro{EACCES}, \macro{ELOOP}; \func{fchmod} anche
1437 I valori possibili per \var{mode} sono indicati in \ntab. I valori possono
1438 esser combinati con l'OR binario delle relative costanti simboliche, o
1439 specificati direttamente, come per l'analogo comando di shell, con il valore
1440 numerico (la shell lo vuole in ottale, dato che i bit dei permessi sono
1441 divisibili in gruppi di tre). Ad esempio i permessi standard assegnati ai
1442 nuovi file (lettura e scrittura per il proprietario, sola lettura per il
1443 gruppo e gli altri) sono corrispondenti al valore ottale $0644$, un programma
1444 invece avrebbe anche il bit di esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se
1445 si volesse attivare il bit suid il valore da fornire sarebbe $4755$.
1450 \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
1452 \textbf{\var{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
1455 \macro{S\_ISUID} & 04000 & set user ID \\
1456 \macro{S\_ISGID} & 02000 & set group ID \\
1457 \macro{S\_ISVTX} & 01000 & sticky bit \\
1459 \macro{S\_IRWXU} & 00700 & l'utente ha tutti i permessi \\
1460 \macro{S\_IRUSR} & 00400 & l'utente ha il permesso di lettura \\
1461 \macro{S\_IWUSR} & 00200 & l'utente ha il permesso di scrittura \\
1462 \macro{S\_IXUSR} & 00100 & l'utente ha il permesso di esecuzione \\
1464 \macro{S\_IRWXG} & 00070 & il gruppo ha tutti i permessi \\
1465 \macro{S\_IRGRP} & 00040 & il gruppo ha il permesso di lettura \\
1466 \macro{S\_IWGRP} & 00020 & il gruppo ha il permesso di scrittura \\
1467 \macro{S\_IXGRP} & 00010 & il gruppo ha il permesso di esecuzione \\
1469 \macro{S\_IRWXO} & 00007 & gli altri hanno tutti i permessi \\
1470 \macro{S\_IROTH} & 00004 & gli altri hanno il permesso di lettura \\
1471 \macro{S\_IWOTH} & 00002 & gli altri hanno il permesso di scrittura \\
1472 \macro{S\_IXOTH} & 00001 & gli altri hanno il permesso di esecuzione \\
1475 \caption{I valori delle costanti usate per indicare i permessi dei file.}
1476 \label{tab:file_permission_const}
1479 Il cambiamento dei permessi di un file attraverso queste funzioni ha comunque
1480 alcune limitazioni, provviste per motivi di sicurezza. Questo significa che
1481 anche se si è proprietari del file non tutte le operazioni sono permesse, in
1484 \item siccome solo l'amministratore può settare lo \textit{sticky bit}; se
1485 l'\textit{effective user id} del processo non è zero esso viene
1486 automaticamente cancellato (senza notifica di errore) qualora sia stato
1487 indicato in \var{mode}.
1488 \item per via della semantica SVR4 nella creazione dei nuovi file, si può
1489 avere il caso in cui il file creato da un processo è assegnato a un gruppo
1490 per il quale il processo non ha privilegi. Per evitare che si possa
1491 assegnare il bit \acr{sgid} ad un file appartenente a un gruppo per cui
1492 non si hanno diritti, questo viene automaticamente cancellato (senza
1493 notifica di errore) da \var{mode} qualora il gruppo del file non corrisponda
1494 a quelli associati al processo (la cosa non avviene quando
1495 l'\textit{effective user id} del processo è zero).
1498 Per alcuni filesystem\footnote{il filesystem \textsl{ext2} supporta questa
1499 caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista una ulteriore
1500 misura di sicurezza, volta ad scongiurare l'abuso dei bit \acr{suid} e
1501 \acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi bit qualora un
1502 processo che non appartenga all'amministratore scriva su un file. In questo
1503 modo anche se un utente malizioso scopre un file \acr{suid} su cui può
1504 scrivere, un eventuale modifica comporterà la perdita di ogni ulteriore
1508 \subsection{La funzione \func{umask}}
1509 \label{sec:file_umask}
1511 Oltre che dai valori indicati in sede di creazione, i permessi assegnati ai
1512 nuovi file sono controllati anche da una maschera di bit settata con la
1513 funzione \func{umask}, il cui prototipo è:
1515 \begin{prototype}{stat.h}
1516 {mode\_t umask(mode\_t mask)}
1518 Setta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato da \var{mask}
1519 (di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi).
1521 La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una delle poche
1522 funzioni che non restituisce codici di errore.
1525 Questa maschera è una caratteristica di ogni processo e viene utilizzata per
1526 impedire che alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di
1527 creazione, i bit indicati nella maschera vengono infatti esclusi quando un
1528 nuovo file viene creato.
1530 In genere questa maschera serve per impostare un default che escluda alcuni
1531 permessi (usualmente quello di scrittura per il gruppo e gli altri,
1532 corrispondente ad un valore di $022$). Essa è utile perché le routine
1533 dell'interfaccia ANSI C degli stream non prevedono l'esistenza dei permessi, e
1534 pertanto tutti i nuovi file vengono sempre creati con un default di $666$
1535 (cioè permessi di lettura e scrittura per tutti, si veda
1536 \tabref{tab:file_permission_const} per un confronto); in questo modo è
1537 possibile cancellare automaticamente i permessi non voluti, senza doverlo fare
1540 In genere il valore di \func{umask} viene stabilito una volta per tutte al
1541 login a $022$, e di norma gli utenti non hanno motivi per modificarlo. Se però
1542 si vuole che un processo possa creare un file che chiunque possa leggere
1543 allora occorrerà cambiare il valore di \func{umask}.
1545 \subsection{Le funzioni \func{chown}, \func{fchown} e \func{lchown}}
1546 \label{sec:file_chown}
1548 Come per i permessi, il sistema fornisce anche delle funzioni che permettano
1549 di cambiare utente e gruppo cui il file appartiene; le funzioni in questione
1550 sono tre e i loro prototipi sono i seguenti:
1553 \headdecl{sys/types.h}
1554 \headdecl{sys/stat.h}
1556 \funcdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
1557 \funcdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
1558 \funcdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
1560 Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
1561 specificati dalle variabili \var{owner} e \var{group}.
1563 Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
1564 caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
1566 \item \macro{EPERM} L'\textit{effective user id} non corrisponde a quello
1567 del proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
1569 Oltre a questi entrambe restituiscono gli errori \macro{EROFS} e
1570 \macro{EIO}; \func{chown} restituisce anche \macro{EFAULT},
1571 \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOMEM}, \macro{ENOTDIR},
1572 \macro{EACCES}, \macro{ELOOP}; \func{fchown} anche \macro{EBADF}.
1575 In Linux soltanto l'amministratore può cambiare il proprietario di un file,
1576 seguendo la semantica di BSD che non consente agli utenti di assegnare i loro
1577 file ad altri (per evitare eventuali aggiramenti delle quote).
1578 L'amministratore può cambiare il gruppo di un file, il proprietario può
1579 cambiare il gruppo dei file che gli appartengono solo se il nuovo gruppo è il
1580 suo gruppo primario o uno dei gruppi a cui appartiene.
1582 La funzione \func{chown} segue i link simbolici, per operare direttamente su
1583 in link simbolico si deve usare la funzione \func{lchown}\footnote{fino alla
1584 versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non seguiva i link simbolici, da
1585 allora questo comportamento è stato assegnato alla funzione \func{lchown},
1586 introdotta per l'occasione, ed è stata creata una nuova system call per
1587 \func{chown} che seguisse i link simbolici}. La funzione \func{fchown} opera
1588 su un file aperto, essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX.
1589 Un'altra estensione rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come
1590 valore per \var{owner} e \var{group} i valori restano immutati.
1592 Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
1593 privilegi di root entrambi i bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono
1594 cancellati. Questo non avviene per il bit \acr{sgid} nel caso in cui esso
1595 sia usato (in assenza del corrispondente permesso di esecuzione) per indicare
1596 che per il file è attivo il \textit{mandatory locking}.
1598 %La struttura fondamentale che contiene i dati essenziali relativi ai file è il
1599 %cosiddetto \textit{inode}; questo conterrà informazioni come il
1600 %tipo di file (file di dispositivo, directory, file di dati, per un elenco
1601 %completo vedi \ntab), i permessi (vedi \secref{sec:file_perms}), le date (vedi
1602 %\secref{sec:file_times}).