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12 \chapter{La gestione di file e directory}
13 \label{cha:files_and_dirs}
15 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
16 file e directory, iniziando da un approfondimento dell'architettura del
17 sistema illustrata a grandi linee in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} ed
18 illustrando le principali caratteristiche di un filesystem e le interfacce
19 che consentono di controllarne il montaggio e lo smontaggio.
21 Esamineremo poi le funzioni di libreria che si usano per copiare, spostare e
22 cambiare i nomi di file e directory e l'interfaccia che permette la
23 manipolazione dei loro attributi. Tratteremo inoltre la struttura di base del
24 sistema delle protezioni e del controllo dell'accesso ai file e le successive
25 estensioni (\textit{Extended Attributes}, ACL, quote disco,
26 \textit{capabilities}). Tutto quello che riguarda invece la gestione dell'I/O
27 sui file è lasciato al capitolo successivo.
31 \section{L'architettura della gestione dei file}
32 \label{sec:file_arch_func}
34 In questa sezione tratteremo con maggiori dettagli rispetto a quanto visto in
35 sez.~\ref{sec:file_arch_overview} il \textit{Virtual File System} di Linux e
36 come il kernel può gestire diversi tipi di filesystem, descrivendo prima le
37 caratteristiche generali di un filesystem di un sistema unix-like, per poi
38 fare una panoramica sul filesystem più usato con Linux, l'\acr{ext2} ed i suoi
42 \subsection{Il funzionamento del \textit{Virtual File System} di Linux}
43 \label{sec:file_vfs_work}
45 % NOTE articolo interessante:
46 % http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-virtual-filesystem-switch/index.html?ca=dgr-lnxw97Linux-VFSdth-LXdW&S_TACT=105AGX59&S_CMP=GRlnxw97
48 \itindbeg{Virtual~File~System~(VFS)}
50 Come illustrato brevemente in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} in Linux il
51 concetto di \textit{everything is a file} è stato implementato attraverso il
52 \textit{Virtual File System}, la cui struttura generale è illustrata in
53 fig.~\ref{fig:file_VFS_scheme}. Il VFS definisce un insieme di funzioni che
54 tutti i filesystem devono implementare per l'accesso ai file che contengono e
55 l'interfaccia che consente di eseguire l'I/O sui file, che questi siano di
60 L'interfaccia fornita dal VFS comprende in sostanza tutte le funzioni che
61 riguardano i file, le operazioni implementate dal VFS sono realizzate con una
62 astrazione che prevede quattro tipi di oggetti strettamente correlati: i
63 filesystem, le \textit{dentry}, gli \textit{inode} ed i file. A questi oggetti
64 corrispondono una serie di apposite strutture definite dal kernel che
65 contengono come campi le funzioni di gestione e realizzano l'infrastruttura
66 del VFS. L'interfaccia è molto complessa, ne faremo pertanto una trattazione
67 estremamente semplificata che consenta di comprenderne i principi
70 Il VFS usa una tabella mantenuta dal kernel che contiene il nome di ciascun
71 filesystem supportato, quando si vuole inserire il supporto di un nuovo
72 filesystem tutto quello che occorre è chiamare la funzione
73 \code{register\_filesystem} passando come argomento la struttura
74 \kstruct{file\_system\_type} (la cui definizione è riportata in
75 fig.~\ref{fig:kstruct_file_system_type}) relativa a quel filesystem. Questa
76 verrà inserita nella tabella, ed il nuovo filesystem comparirà in
77 \procfile{/proc/filesystems}.
80 \footnotesize \centering
81 \begin{minipage}[c]{0.80\textwidth}
82 \includestruct{listati/file_system_type.h}
85 \caption{Estratto della struttura \kstructd{file\_system\_type} usata dal
86 VFS (da \texttt{include/linux/fs.h}).}
87 \label{fig:kstruct_file_system_type}
90 La struttura \kstruct{file\_system\_type}, oltre ad una serie di dati interni,
91 come il nome del tipo di filesystem nel campo \var{name},\footnote{quello che
92 viene riportato in \procfile{/proc/filesystems} e che viene usato come
93 valore del parametro dell'opzione \texttt{-t} del comando \texttt{mount} che
94 indica il tipo di filesystem.} contiene i riferimenti alle funzioni di base
95 che consentono l'utilizzo di quel filesystem. In particolare la funzione
96 \code{mount} del quarto campo è quella che verrà invocata tutte le volte che
97 si dovrà effettuare il montaggio di un filesystem di quel tipo. Per ogni nuovo
98 filesystem si dovrà allocare una di queste strutture ed inizializzare i
99 relativi campi con i dati specifici di quel filesystem, ed in particolare si
100 dovrà creare anche la relativa versione della funzione \code{mount}.
103 \itindbeg{pathname~resolution}
105 Come illustrato in fig.~\ref{fig:kstruct_file_system_type} questa funzione
106 restituisce una \textit{dentry}, abbreviazione che sta per \textit{directory
107 entry}. Le \textit{dentry} sono gli oggetti che il kernel usa per eseguire
108 la \textit{pathname resolution}, ciascuna di esse corrisponde ad un
109 \textit{pathname} e contiene il riferimento ad un \textit{inode}, che come
110 vedremo a breve è l'oggetto usato dal kernel per identificare un un
111 file.\footnote{in questo caso si parla di file come di un qualunque oggetto
112 generico che sta sul filesystem e non dell'oggetto file del VFS cui
113 accennavamo prima.} La \textit{dentry} ottenuta dalla chiamata alla funzione
114 \code{mount} sarà inserita in corrispondenza al \textit{pathname} della
115 directory in cui il filesystem è stato montato.
117 % NOTA: struct dentry è dichiarata in include/linux/dcache.h
119 Le \textit{dentry} sono oggetti del VFS che vivono esclusivamente in memoria,
120 nella cosiddetta \textit{directory entry cache} (spesso chiamata in breve
121 \textit{dcache}). Ogni volta che una \textit{system call} specifica un
122 \textit{pathname} viene effettuata una ricerca nella \textit{dcache} per
123 ottenere immediatamente la \textit{dentry} corrispondente,\footnote{il buon
124 funzionamento della \textit{dcache} è in effetti di una delle parti più
125 critiche per le prestazioni del sistema.} che a sua volta ci darà, tramite
126 l'\textit{inode}, il riferimento al file.
128 Dato che normalmente non è possibile mantenere nella \textit{dcache} le
129 informazioni relative a tutto l'albero dei file la procedura della
130 \textit{pathname resolution} richiede un meccanismo con cui riempire gli
131 eventuali vuoti. Il meccanismo prevede che tutte le volte che si arriva ad una
132 \textit{dentry} mancante venga invocata la funzione \texttt{lookup}
133 dell'\textit{inode} associato alla \textit{dentry} precedente nella
134 risoluzione del \textit{pathname},\footnote{che a questo punto è una
135 directory, per cui si può cercare al suo interno il nome di un file.} il cui
136 scopo è risolvere il nome mancante e fornire la sua \textit{dentry} che a
137 questo punto verrà inserita nella cache.
139 Dato che tutte le volte che si monta un filesystem la funzione \texttt{mount}
140 (vedi sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}) della corrispondente
141 \kstruct{file\_system\_type} inserisce la \textit{dentry} iniziale nel
142 \textit{mount point} dello stesso, si avrà comunque un punto di
143 partenza. Inoltre essendo questa \textit{dentry} relativa a quel tipo di
144 filesystem essa farà riferimento ad un \textit{inode} di quel filesystem, e
145 come vedremo questo farà sì che venga eseguita una \texttt{lookup} adatta per
146 effettuare la risoluzione dei nomi per quel filesystem.
149 \itindend{pathname~resolution}
151 % Un secondo effetto della chiamata funzione \texttt{mount} di
152 % \kstruct{file\_system\_type} è quello di allocare una struttura
153 % \kstruct{super\_block} per ciascuna istanza montata, che contiene le
154 % informazioni generali di un qualunque filesystem montato, come le opzioni di
155 % montaggio, le dimensioni dei blocchi, quando il filesystem è stato montato
156 % ecc. Fra queste però viene pure inserta, nel campo \var{s\_op}, una ulteriore
157 % struttura \kstruct{super\_operations}, il cui contenuto sono i puntatori
158 % alle funzioni di gestione di un filesystem, anche inizializzata in modo da
159 % utilizzare le versioni specifiche di quel filesystem.
161 L'oggetto più importante per il funzionamento del VFS è probabilmente
162 l'\textit{inode}, ma con questo nome si può fare riferimento a due cose
163 diverse. La prima è la struttura su disco (su cui torneremo anche in
164 sez.~\ref{sec:file_filesystem}) che fa parte della organizzazione dei dati
165 realizzata dal filesystem e che contiene le informazioni relative alle
166 proprietà (i cosiddetti \textsl{metadati}) di ogni oggetto presente su di esso
167 (si intende al solito uno qualunque dei tipi di file di
168 tab.~\ref{tab:file_file_types}).
170 La seconda è la corrispondente struttura \kstruct{inode}, della cui
171 definizione si è riportato un estratto in
172 fig.~\ref{fig:kstruct_inode}.\footnote{l'estratto fa riferimento alla versione
173 del kernel 2.6.37.} Questa struttura viene mantenuta in memoria ed è a
174 questa che facevamo riferimento quando parlavamo dell'\textit{inode} associato
175 a ciascuna \textit{dentry}. Nella struttura in memoria sono presenti gli
176 stessi \textsl{metadati} memorizzati su disco, che vengono letti quando questa
177 struttura viene allocata e trascritti all'indietro se modificati.
180 \footnotesize \centering
181 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
182 \includestruct{listati/inode.h}
185 \caption{Estratto della struttura \kstructd{inode} del kernel (da
186 \texttt{include/linux/fs.h}).}
187 \label{fig:kstruct_inode}
190 Il fatto che la struttura \kstruct{inode} sia mantenuta in memoria,
191 direttamente associata ad una \textit{dentry}, rende sostanzialmente immediate
192 le operazioni che devono semplicemente effettuare un accesso ai dati in essa
193 contenuti: è così ad esempio che viene realizzata la \textit{system call}
194 \func{stat} che vedremo in sez.~\ref{sec:file_stat}. Rispetto ai dati salvati
195 sul disco questa struttura contiene però anche quanto necessario alla
196 implementazione del VFS, ed in particolare è importante il campo \var{i\_op}
197 che, come illustrato in fig.~\ref{fig:kstruct_inode}, contiene il puntatore ad
198 una struttura di tipo \kstruct{inode\_operation}, la cui definizione si può
199 trovare nel file \texttt{include/kernel/fs.h} dei sorgenti del kernel.
201 Questa struttura non è altro che una tabella di funzioni, ogni suo membro cioè
202 è un puntatore ad una funzione e, come suggerisce il nome della struttura
203 stessa, queste funzioni sono quelle che definiscono le operazioni che il VFS
204 può compiere su un \textit{inode}. Si sono riportate in
205 tab.~\ref{tab:file_inode_operations} le più rilevanti.
210 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
212 \textbf{Funzione} & \textbf{Operazione} \\
215 \textsl{\code{create}} & Chiamata per creare un nuovo file (vedi
216 sez.~\ref{sec:file_open_close}).\\
217 \textsl{\code{link}} & Crea un \textit{hard link} (vedi
218 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
219 \textsl{\code{unlink}} & Cancella un \textit{hard link} (vedi
220 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
221 \textsl{\code{symlink}}& Crea un collegamento simbolico (vedi
222 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
223 \textsl{\code{mkdir}} & Crea una directory (vedi
224 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).\\
225 \textsl{\code{rmdir}} & Rimuove una directory (vedi
226 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).\\
227 \textsl{\code{mknod}} & Crea un file speciale (vedi
228 sez.~\ref{sec:file_mknod}).\\
229 \textsl{\code{rename}} & Cambia il nome di un file (vedi
230 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
231 \textsl{\code{lookup}}& Risolve il nome di un file.\\
234 \caption{Le principali operazioni sugli \textit{inode} definite tramite
235 \kstruct{inode\_operation}.}
236 \label{tab:file_inode_operations}
239 Possiamo notare come molte di queste funzioni abbiano nomi sostanzialmente
240 identici alle varie \textit{system call} con le quali si gestiscono file e
241 directory, che tratteremo nel resto del capitolo. Quello che succede è che
242 tutte le volte che deve essere eseguita una \textit{system call}, o una
243 qualunque altra operazione su un \textit{inode} (come \texttt{lookup}) il VFS
244 andrà ad utilizzare la funzione corrispondente attraverso il puntatore
247 Sarà allora sufficiente che nella realizzazione di un filesystem si crei una
248 implementazione di queste funzioni per quel filesystem e si allochi una
249 opportuna istanza di \kstruct{inode\_operation} contenente i puntatori a dette
250 funzioni. A quel punto le strutture \kstruct{inode} usate per gli oggetti di
251 quel filesystem otterranno il puntatore alla relativa istanza di
252 \kstruct{inode\_operation} e verranno automaticamente usate le funzioni
255 Si noti però come in tab.~\ref{tab:file_inode_operations} non sia presente la
256 funzione \texttt{open} che invece è citata in
257 tab.~\ref{tab:file_file_operations}.\footnote{essa può essere comunque
258 invocata dato che nella struttura \kstruct{inode} è presente anche il
259 puntatore \var{i\_fop} alla struttura \kstruct{file\_operation} che fornisce
260 detta funzione.} Questo avviene perché su Linux l'apertura di un file
261 richiede comunque un'altra operazione che mette in gioco l'omonimo oggetto del
262 VFS: l'allocazione di una struttura di tipo \kstruct{file} che viene associata
263 ad ogni file aperto nel sistema. I motivi per cui viene usata una struttura a
264 parte sono diversi, anzitutto, come illustrato in sez.~\ref{sec:file_fd},
265 questa è necessaria per le operazioni eseguite dai processi con l'interfaccia
266 dei file descriptor. Ogni processo infatti mantiene il riferimento ad una
267 struttura \kstruct{file} per ogni file che ha aperto, ed è tramite essa che
268 esegue le operazioni di I/O. Inoltre il kernel mantiene un elenco di tutti i
269 file aperti nella \itindex{file~table} \textit{file table}.
271 Inoltre se le operazioni relative agli \textit{inode} fanno riferimento ad
272 oggetti posti all'interno di un filesystem e vi si applicano quindi le
273 funzioni fornite nell'implementazione di quest'ultimo, quando si apre un file
274 questo può essere anche un file di dispositivo, ed in questo caso il VFS
275 invece di usare le operazioni fornite dal filesystem (come farebbe per un file
276 di dati) dovrà invece ricorrere a quelle fornite dal driver del dispositivo.
281 \footnotesize \centering
282 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
283 \includestruct{listati/file.h}
286 \caption{Estratto della struttura \kstructd{file} del kernel (da
287 \texttt{include/linux/fs.h}).}
288 \label{fig:kstruct_file}
291 Come si può notare dall'estratto di fig.~\ref{fig:kstruct_file}, la struttura
292 \kstruct{file} contiene, oltre ad alcune informazioni usate dall'interfaccia
293 dei file descriptor il cui significato emergerà più avanti, il puntatore
294 \var{f\_op} ad una struttura \kstruct{file\_operation}. Questa è l'analoga per
295 i file di \kstruct{inode\_operation}, e definisce le operazioni generiche
296 fornite dal VFS per i file. Si sono riportate in
297 tab.~\ref{tab:file_file_operations} le più significative.
302 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
304 \textbf{Funzione} & \textbf{Operazione} \\
307 \textsl{\code{open}} & Apre il file (vedi
308 sez.~\ref{sec:file_open_close}).\\
309 \textsl{\code{read}} & Legge dal file (vedi sez.~\ref{sec:file_read}).\\
310 \textsl{\code{write}} & Scrive sul file (vedi
311 sez.~\ref{sec:file_write}).\\
312 \textsl{\code{llseek}} & Sposta la posizione corrente sul file (vedi
313 sez.~\ref{sec:file_lseek}).\\
314 \textsl{\code{ioctl}} & Accede alle operazioni di controllo
315 (vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).\\
316 \textsl{\code{readdir}}& Legge il contenuto di una directory (vedi
317 sez.~\ref{sec:file_dir_read}).\\
318 \textsl{\code{poll}} & Usata nell'I/O multiplexing (vedi
319 sez.~\ref{sec:file_multiplexing}).\\
320 \textsl{\code{mmap}} & Mappa il file in memoria (vedi
321 sez.~\ref{sec:file_memory_map}).\\
322 \textsl{\code{release}}& Chiamata quando l'ultimo riferimento a un file
324 \textsl{\code{fsync}} & Sincronizza il contenuto del file (vedi
325 sez.~\ref{sec:file_sync}).\\
326 \textsl{\code{fasync}} & Abilita l'I/O asincrono (vedi
327 sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) sul file.\\
330 \caption{Operazioni sui file definite tramite \kstruct{file\_operation}.}
331 \label{tab:file_file_operations}
334 Anche in questo caso tutte le volte che deve essere eseguita una
335 \textit{system call} o una qualunque altra operazione sul file il VFS andrà ad
336 utilizzare la funzione corrispondente attraverso il puntatore
337 \var{f\_op}. Dato che è cura del VFS quando crea la struttura all'apertura del
338 file assegnare a \var{f\_op} il puntatore alla versione di
339 \kstruct{file\_operation} corretta per quel file, sarà possibile scrivere allo
340 stesso modo sulla porta seriale come su un normale file di dati, e lavorare
341 sui file allo stesso modo indipendentemente dal filesystem.
343 Il VFS realizza la quasi totalità delle operazioni relative ai file grazie
344 alle funzioni presenti nelle due strutture \kstruct{inode\_operation} e
345 \kstruct{file\_operation}. Ovviamente non è detto che tutte le operazioni
346 possibili siano poi disponibili in tutti i casi, ad esempio \code{llseek} non
347 sarà presente per un dispositivo come la porta seriale o per una fifo, mentre
348 sui file del filesystem \texttt{vfat} non saranno disponibili i permessi, ma
349 resta il fatto che grazie al VFS le \textit{system call} per le operazioni sui
350 file possono restare sempre le stesse nonostante le enormi differenze che
351 possono esserci negli oggetti a cui si applicano.
354 \itindend{Virtual~File~System~(VFS)}
356 % NOTE: documentazione interessante:
357 % * sorgenti del kernel: Documentation/filesystems/vfs.txt
358 % * http://thecoffeedesk.com/geocities/rkfs.html
359 % * http://www.linux.it/~rubini/docs/vfs/vfs.html
363 \subsection{Il funzionamento di un filesystem Unix}
364 \label{sec:file_filesystem}
366 Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} Linux (ed ogni sistema
367 unix-like) organizza i dati che tiene su disco attraverso l'uso di un
368 filesystem. Una delle caratteristiche di Linux rispetto agli altri Unix è
369 quella di poter supportare, grazie al VFS, una enorme quantità di filesystem
370 diversi, ognuno dei quali avrà una sua particolare struttura e funzionalità
371 proprie. Per questo non entreremo nei dettagli di un filesystem specifico, ma
372 daremo una descrizione a grandi linee che si adatta alle caratteristiche
373 comuni di qualunque filesystem di un sistema unix-like.
375 Una possibile strutturazione dell'informazione su un disco è riportata in
376 fig.~\ref{fig:file_disk_filesys}, dove si hanno tre filesystem su tre
377 partizioni. In essa per semplicità si è fatto riferimento alla struttura del
378 filesystem \acr{ext2}, che prevede una suddivisione dei dati in \textit{block
379 group}. All'interno di ciascun \textit{block group} viene anzitutto
380 replicato il cosiddetto \itindex{superblock} \textit{superblock}, (la
381 struttura che contiene l'indice iniziale del filesystem e che consente di
382 accedere a tutti i dati sottostanti) e creata una opportuna suddivisione dei
383 dati e delle informazioni per accedere agli stessi. Sulle caratteristiche di
384 \acr{ext2} e derivati torneremo in sez.~\ref{sec:file_ext2}.
388 È comunque caratteristica comune di tutti i filesystem per Unix,
389 indipendentemente da come poi viene strutturata nei dettagli questa
390 informazione, prevedere la presenza di due tipi di risorse: gli
391 \textit{inode}, cui abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, che
392 sono le strutture che identificano i singoli oggetti sul filesystem, e i
393 blocchi, che invece attengono allo spazio disco che viene messo a disposizione
394 per i dati in essi contenuti.
398 \includegraphics[width=12cm]{img/disk_struct}
399 \caption{Organizzazione dello spazio su un disco in partizioni e
401 \label{fig:file_disk_filesys}
404 Se si va ad esaminare con maggiore dettaglio la strutturazione
405 dell'informazione all'interno del filesystem \textsl{ext2}, tralasciando i
406 dettagli relativi al funzionamento del filesystem stesso come la
407 strutturazione in gruppi dei blocchi, il \itindex{superblock}
408 \textit{superblock} e tutti i dati di gestione possiamo esemplificare la
409 situazione con uno schema come quello esposto in
410 fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}.
414 \includegraphics[width=12cm]{img/filesys_struct}
415 \caption{Strutturazione dei dati all'interno di un filesystem.}
416 \label{fig:file_filesys_detail}
419 Da fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} si evidenziano alcune delle
420 caratteristiche di base di un filesystem, che restano le stesse anche su
421 filesystem la cui organizzazione dei dati è totalmente diversa da quella
422 illustrata, e sulle quali è bene porre attenzione visto che sono fondamentali
423 per capire il funzionamento delle funzioni che manipolano i file e le
424 directory che tratteremo nel prosieguo del capitolo. In particolare è
425 opportuno tenere sempre presente che:
430 \item L'\textit{inode} contiene i cosiddetti \textsl{metadati}, vale dire le
431 informazioni riguardanti le proprietà del file come oggetto del filesystem:
432 il tipo di file, i permessi di accesso, le dimensioni, i puntatori ai
433 blocchi fisici che contengono i dati e così via. Le informazioni che la
434 funzione \func{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}) fornisce provengono
435 dall'\textit{inode}. Dentro una directory si troverà solo il nome del file
436 e il numero dell'\textit{inode} ad esso associato; il nome non è una
437 proprietà del file e non viene mantenuto nell'\textit{inode}. Da da qui in
438 poi chiameremo il nome del file contenuto in una directory
439 ``\textsl{voce}'', come traduzione della nomenclatura inglese
440 \textit{directory entry} che non useremo per evitare confusione con le
441 \textit{dentry} del kernel viste in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}.
443 \item Come mostrato in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} per i file
444 \texttt{macro.tex} e \texttt{gapil\_macro.tex}, ci possono avere più voci
445 che fanno riferimento allo stesso \textit{inode}. Fra le proprietà di un
446 file mantenute nell'\textit{inode} c'è anche il contatore con il numero di
447 riferimenti che sono stati fatti ad esso, il cosiddetto \textit{link
448 count}.\footnote{mantenuto anche nel campo \var{i\_nlink} della struttura
449 \kstruct{inode} di fig.~\ref{fig:kstruct_inode}.} Solo quando questo
450 contatore si annulla i dati del file possono essere effettivamente rimossi
451 dal disco. Per questo la funzione per cancellare un file si chiama
452 \func{unlink} (vedi sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}), ed in realtà non
453 cancella affatto i dati del file, ma si limita ad eliminare la relativa voce
454 da una directory e decrementare il numero di riferimenti
457 \item All'interno di ogni filesystem ogni \textit{inode} è identificato da un
458 numero univoco. Il numero di \textit{inode} associato ad una voce in una
459 directory si riferisce ad questo numero e non ci può essere una directory
460 che contiene riferimenti ad \textit{inode} relativi ad altri filesystem.
461 Questa è la ragione che limita l'uso del comando \cmd{ln}, che crea una
462 nuova voce per un file esistente con la funzione \func{link} (vedi
463 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}), a operare su file nel filesystem
466 \item Quando si cambia nome ad un file senza cambiare filesystem il contenuto
467 del file non viene spostato fisicamente, viene semplicemente creata una
468 nuova voce per l'\textit{inode} in questione e rimossa la precedente, questa
469 è la modalità in cui opera normalmente il comando \cmd{mv} attraverso la
470 funzione \func{rename} (vedi sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}). Questa
471 operazione non modifica minimamente neanche l'\textit{inode} del file, dato
472 che non si opera sul file ma sulla directory che lo contiene.
474 \item Gli \textit{inode} dei file, che contengono i \textsl{metadati}, ed i
475 blocchi di spazio disco, che contengono i dati, sono risorse indipendenti ed
476 in genere vengono gestite come tali anche dai diversi filesystem; è pertanto
477 possibile esaurire sia lo spazio disco (il caso più comune) che lo spazio
478 per gli \textit{inode}. Nel primo caso non sarà possibile allocare ulteriore
479 spazio, ma si potranno creare file (vuoti), nel secondo non si potranno
480 creare nuovi file, ma si potranno estendere quelli che ci
481 sono.\footnote{questo comportamento non è generale, alcuni filesystem
482 evoluti possono evitare il problema dell'esaurimento degli \textit{inode}
483 riallocando lo spazio disco libero per i blocchi.}
489 \includegraphics[width=12cm]{img/dir_links}
490 \caption{Organizzazione dei \textit{link} per le directory.}
491 \label{fig:file_dirs_link}
494 Infine tenga presente che, essendo file pure loro, il numero di riferimenti
495 esiste anche per le directory. Per questo se a partire dalla situazione
496 mostrata in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} creiamo una nuova directory
497 \file{img} nella directory \file{gapil}, avremo una situazione come quella
498 illustrata in fig.~\ref{fig:file_dirs_link}.
500 La nuova directory avrà un numero di riferimenti pari a due, in quanto è
501 referenziata dalla directory da cui si era partiti (in cui è inserita la nuova
502 voce che fa riferimento a \texttt{img}) e dalla voce interna ``\texttt{.}''
503 che è presente in ogni directory. Questo è il valore che si troverà sempre
504 per ogni directory che non contenga a sua volta altre directory. Al contempo,
505 la directory da cui si era partiti avrà un numero di riferimenti di almeno
506 tre, in quanto adesso sarà referenziata anche dalla voce ``\texttt{..}'' di
507 \texttt{img}. L'aggiunta di una sottodirectory fa cioè crescere di uno il
508 \textit{link count} della directory genitrice.
513 \subsection{Alcuni dettagli sul filesystem \textsl{ext2} e successori}
514 \label{sec:file_ext2}
517 Benché non esista ``il'' filesystem di Linux, dato che esiste un supporto
518 nativo di diversi filesystem che sono in uso da anni, quello che gli avvicina
519 di più è la famiglia di filesystem evolutasi a partire dal \textit{second
520 extended filesystem}, o \acr{ext2}. Il filesystem \acr{ext2} ha subito un
521 grande sviluppo e diverse evoluzioni, fra cui l'aggiunta del
522 \textit{journaling} con il passaggio ad \acr{ext3}, che probabilmente è ancora
523 il filesystem più diffuso, ed una serie di ulteriori miglioramenti con il
524 successivo \acr{ext4}, che sta iniziando a sostituirlo gradualmente. In futuro
525 è previsto che questo debba essere sostituito da un filesystem completamente
526 diverso, \acr{btrfs}, che dovrebbe diventare il filesystem standard di Linux,
527 ma questo al momento è ancora in fase di sviluppo.\footnote{si fa riferimento
528 al momento dell'ultima revisione di di questo paragrafo, l'inizio del 2012.}
530 Il filesystem \acr{ext2} nasce come filesystem nativo per Linux a partire
531 dalle prime versioni del kernel e supporta tutte le caratteristiche di un
532 filesystem standard Unix: è in grado di gestire nomi di file lunghi (256
533 caratteri, estensibili a 1012) e supporta una dimensione massima dei file fino
534 a 4~Tb. I successivi filesystem \acr{ext3} ed \acr{ext4} sono evoluzioni di
535 questo filesystem, e sia pure con molti miglioramenti ed estensioni
536 significative ne mantengono le caratteristiche fondamentali.
538 Oltre alle caratteristiche standard, \acr{ext2} fornisce alcune estensioni che
539 non sono presenti su un classico filesystem di tipo Unix; le principali sono
542 \item gli attributi estesi (vedi sez.~\ref{sec:file_xattr}) che consentono di
543 estendere le informazioni salvabili come metadati e le ACL (vedi
544 sez.~\ref{sec:file_ACL}) che consentono di estendere il modello tradizionale
545 dei permessi sui file.
546 \item sono supportate entrambe le semantiche di BSD e SVr4 come opzioni di
547 montaggio. La semantica BSD comporta che i file in una directory sono creati
548 con lo stesso identificatore di gruppo della directory che li contiene. La
549 semantica SVr4 comporta che i file vengono creati con l'identificatore del
550 gruppo primario del processo, eccetto il caso in cui la directory ha il bit
551 di \acr{sgid} impostato (per una descrizione dettagliata del significato di
552 questi termini si veda sez.~\ref{sec:file_access_control}), nel qual caso
553 file e subdirectory ereditano sia il \ids{GID} che lo \acr{sgid}.
554 \item l'amministratore può scegliere la dimensione dei blocchi del filesystem
555 in fase di creazione, a seconda delle sue esigenze: blocchi più grandi
556 permettono un accesso più veloce, ma sprecano più spazio disco.
557 \item il filesystem implementa collegamenti simbolici veloci, in cui il nome
558 del file non è salvato su un blocco, ma tenuto all'interno \itindex{inode}
559 dell'\textit{inode} (evitando letture multiple e spreco di spazio), non
560 tutti i nomi però possono essere gestiti così per limiti di spazio (il
561 limite è 60 caratteri).
562 \item vengono supportati \itindex{file~attributes} i cosiddetti \textit{file
563 attributes} che attivano comportamenti specifici per i file su cui vengono
564 attivati come marcarli come immutabili (che possono cioè essere soltanto
565 letti) per la protezione di file di configurazione sensibili, o come
566 \textit{append-only} (che possono essere aperti in scrittura solo per
567 aggiungere dati) per la protezione dei file di log.
570 La struttura di \acr{ext2} è stata ispirata a quella del filesystem di BSD: un
571 filesystem è composto da un insieme di blocchi, la struttura generale è quella
572 riportata in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}, in cui la partizione è divisa
573 in gruppi di blocchi.
575 Ciascun gruppo di blocchi contiene una copia delle informazioni essenziali del
576 filesystem (i \itindex{superblock} \textit{superblock} sono quindi ridondati)
577 per una maggiore affidabilità e possibilità di recupero in caso di corruzione
578 del \itindex{superblock} \textit{superblock} principale. L'utilizzo di
579 raggruppamenti di blocchi ha inoltre degli effetti positivi nelle prestazioni
580 dato che viene ridotta la distanza fra i dati e la tabella degli
581 \itindex{inode} \textit{inode}.
585 \includegraphics[width=9cm]{img/dir_struct}
586 \caption{Struttura delle directory nel \textit{second extended filesystem}.}
587 \label{fig:file_ext2_dirs}
590 Le directory sono implementate come una \itindex{linked~list} \textit{linked
591 list} con voci di dimensione variabile. Ciascuna voce della lista contiene
592 il numero di \itindex{inode} \textit{inode}, la sua lunghezza, il nome del
593 file e la sua lunghezza, secondo lo schema in fig.~\ref{fig:file_ext2_dirs};
594 in questo modo è possibile implementare nomi per i file anche molto lunghi
595 (fino a 1024 caratteri) senza sprecare spazio disco.
597 Con l'introduzione del filesystem \textit{ext3} sono state introdotte diverse
598 modifiche strutturali, la principale di queste è quella che \textit{ext3} è un
599 filesystem \textit{journaled}, è cioè in grado di eseguire una registrazione
600 delle operazioni di scrittura su un giornale (uno speciale file interno) in
601 modo da poter garantire il ripristino della coerenza dei dati del
602 filesystem\footnote{si noti bene che si è parlato di dati \textsl{del}
603 filesystem, non di dati \textsl{nel} filesystem, quello di cui viene
604 garantito un veloce ripristino è relativo ai dati della struttura interna
605 del filesystem, non di eventuali dati contenuti nei file che potrebbero
606 essere stati persi.} in brevissimo tempo in caso di interruzione improvvisa
607 della corrente o di crollo del sistema che abbia causato una interruzione
608 della scrittura dei dati sul disco.
610 Oltre a questo \textit{ext3} introduce ulteriori modifiche volte a migliorare
611 sia le prestazioni che la semplicità di gestione del filesystem, in
612 particolare per le directory si è passato all'uso di alberi binari con
613 indicizzazione tramite hash al posto delle \textit{linked list} che abbiamo
614 illustrato, ottenendo un forte guadagno di prestazioni in caso di directory
615 contenenti un gran numero di file.
617 % TODO (bassa priorità) portare a ext3, ext4 e btrfs ed illustrare le
618 % problematiche che si possono incontrare (in particolare quelle relative alla
619 % perdita di contenuti in caso di crash del sistema)
620 % TODO (media priorità) trattare btrfs quando sarà usato come stabile
623 \subsection{La gestione dell'uso dei filesystem}
624 \label{sec:filesystem_mounting}
626 Come accennato in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} per poter accedere ai file
627 occorre rendere disponibile al sistema il filesystem su cui essi sono
628 memorizzati. L'operazione di attivazione del filesystem è chiamata
629 \textsl{montaggio} e per far questo in Linux si usa la funzione di sistema
630 \funcd{mount}, il cui prototipo è:\footnote{la funzione è una versione
631 specifica di Linux che usa la omonima \textit{system call} e non è
636 \fdecl{mount(const char *source, const char *target, const char
638 \phantom{mount(}unsigned long mountflags, const void *data)}
639 \fdesc{Monta un filesystem.}
641 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
642 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
644 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di accesso su uno dei
645 componenti del \textit{pathname}, o si è cercato di montare un filesystem
646 disponibile in sola lettura senza aver specificato \const{MS\_RDONLY} o il
647 device \param{source} è su un filesystem montato con l'opzione
649 \item[\errcode{EBUSY}] \param{source} è già montato, o non può essere
650 rimontato in sola lettura perché ci sono ancora file aperti in scrittura,
651 o non può essere montato su \param{target} perché la directory è ancora in
653 \item[\errcode{EINVAL}] il dispositivo \param{source} presenta un
654 \itindex{superblock} \textit{superblock} non valido, o si è cercato di
655 rimontare un filesystem non ancora montato, o di montarlo senza
656 che \param{target} sia un \textit{mount point} o di spostarlo
657 quando \param{target} non è un \textit{mount point} o è la radice.
658 \item[\errcode{ELOOP}] si è cercato di spostare un \textit{mount point} su
659 una sottodirectory di \param{source} o si sono incontrati troppi
660 collegamenti simbolici nella risoluzione di un nome.
661 \item[\errcode{EMFILE}] in caso di filesystem virtuale, la tabella dei
662 dispositivi fittizi (chiamati \textit{dummy} nella documentazione inglese)
664 \item[\errcode{ENODEV}] il tipo \param{filesystemtype} non esiste o non è
665 configurato nel kernel.
666 \item[\errcode{ENOTBLK}] non si è usato un \textit{block device} per
667 \param{source} quando era richiesto.
668 \item[\errcode{ENXIO}] il \itindex{major~number} \textit{major number} del
669 dispositivo \param{source} è sbagliato.
670 \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
672 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG},
673 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
676 \itindbeg{mount~point}
678 La funzione monta sulla directory indicata da \param{target}, detta
679 \textit{mount point}, il filesystem contenuto nel file di dispositivo indicato
680 da \param{source}. In entrambi i casi, come daremo per assunto da qui in
681 avanti tutte le volte che si parla di directory o file nel passaggio di un
682 argomento di una funzione, si intende che questi devono essere indicati con la
683 stringa contenente il loro \textit{pathname}.
685 Normalmente un filesystem è contenuto su un disco o una partizione, ma come
686 illustrato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work} la struttura del \textit{Virtual
687 File System} è estremamente flessibile e può essere usata anche per oggetti
688 diversi da un disco. Ad esempio usando il \textit{loop device} si può montare
689 un file qualunque (come l'immagine di un CD-ROM o di un floppy) che contiene
690 l'immagine di un filesystem, inoltre alcuni tipi di filesystem, come
691 \texttt{proc} o \texttt{sysfs} sono virtuali e non hanno un supporto che ne
692 contenga i dati, che invece sono generati al volo ad ogni lettura, e passati
693 indietro al kernel ad ogni scrittura.\footnote{costituiscono quindi un
694 meccanismo di comunicazione, attraverso l'ordinaria interfaccia dei file,
697 Il tipo di filesystem che si vuole montare è specificato
698 dall'argomento \param{filesystemtype}, che deve essere una delle stringhe
699 riportate nel file \procfile{/proc/filesystems} che, come accennato in
700 sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, contiene l'elenco dei filesystem supportati dal
701 kernel. Nel caso si sia indicato un filesystem virtuale, che non è associato a
702 nessun file di dispositivo, il contenuto di \param{source} viene ignorato.
704 L'argomento \param{data} viene usato per passare le impostazioni relative alle
705 caratteristiche specifiche di ciascun filesystem. Si tratta di una stringa di
706 parole chiave (separate da virgole e senza spazi) che indicano le cosiddette
707 ``\textsl{opzioni}'' del filesystem che devono essere impostate; in genere
708 viene usato direttamente il contenuto del parametro dell'opzione \texttt{-o}
709 del comando \texttt{mount}. I valori utilizzabili dipendono dal tipo di
710 filesystem e ciascuno ha i suoi, pertanto si rimanda alla documentazione della
711 pagina di manuale di questo comando e dei singoli filesystem.
713 Dopo l'esecuzione della funzione il contenuto del filesystem viene resto
714 disponibile nella directory specificata come \textit{mount point}, il
715 precedente contenuto di detta directory viene mascherato dal contenuto della
716 directory radice del filesystem montato. Fino ai kernel della serie 2.2.x non
717 era possibile montare un filesystem se un \textit{mount point} era già in uso.
719 A partire dal kernel 2.4.x inoltre è divenuto possibile sia spostare
720 atomicamente un \textit{mount point} da una directory ad un'altra, sia montare
721 lo stesso filesystem in diversi \textit{mount point}, sia montare più
722 filesystem sullo stesso \textit{mount point} impilandoli l'uno sull'altro, nel
723 qual caso vale comunque quanto detto in precedenza, e cioè che solo il
724 contenuto dell'ultimo filesystem montato sarà visibile.
726 \itindend{mount~point}
728 Oltre alle opzioni specifiche di ciascun filesystem, che si passano nella
729 forma della lista di parole chiave indicata con l'argomento \param{data},
730 esistono pure alcune opzioni che si possono applicare in generale, anche se
731 non è detto che tutti i filesystem le supportino, che si specificano tramite
732 l'argomento \param{mountflags}. L'argomento inoltre può essere utilizzato per
733 modificare il comportamento della funzione \func{mount}, facendole compiere
734 una operazione diversa (ad esempio un rimontaggio, invece che un montaggio).
736 In Linux \param{mountflags} deve essere un intero a 32 bit; fino ai kernel
737 della serie 2.2.x i 16 più significativi avevano un valore riservato che
738 doveva essere specificato obbligatoriamente,\footnote{il valore era il
739 \textit{magic number} \code{0xC0ED}, si può usare la costante
740 \const{MS\_MGC\_MSK} per ottenere la parte di \param{mountflags} riservata
741 al \textit{magic number}, mentre per specificarlo si può dare un OR
742 aritmetico con la costante \const{MS\_MGC\_VAL}.} e si potevano usare solo i
743 16 meno significativi. Oggi invece, con un numero di opzioni superiore, sono
744 utilizzati tutti e 32 i bit, ma qualora nei 16 più significativi sia presente
745 detto valore, che non esprime una combinazione valida, esso viene ignorato. Il
746 valore dell'argomento deve essere espresso come maschera binaria e i vari bit
747 che lo compongono, detti anche \textit{mount flags}, devono essere impostati
748 con un OR aritmetico dei valori dalle costanti riportate nell'elenco seguente:
750 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
751 \itindbeg{bind~mount}
752 \item[\const{MS\_BIND}] Effettua un cosiddetto \textit{bind mount}, in cui è
753 possibile montare una directory di un filesystem in un'altra directory,
754 l'opzione è disponibile a partire dai kernel della serie 2.4. In questo caso
755 verranno presi in considerazione solo gli argomenti \param{source}, che
756 stavolta indicherà la directory che si vuole montare e non un file di
757 dispositivo, e \param{target} che indicherà la directory su cui verrà
758 effettuato il \textit{bind mount}. Gli argomenti \param{filesystemtype}
759 e \param{data} vengono ignorati.
761 In sostanza quello che avviene è che in corrispondenza del \textit{pathname}
762 indicato da \param{target} viene montato l'\textit{inode} di \param{source},
763 così che la porzione di albero dei file presente sotto
764 \param{source} diventi visibile allo stesso modo sotto
765 \param{target}. Trattandosi esattamente dei dati dello stesso filesystem,
766 ogni modifica fatta in uno qualunque dei due rami di albero sarà visibile
767 nell'altro, visto che entrambi faranno riferimento agli stessi
770 Dal punto di vista del VFS l'operazione è analoga al montaggio di un
771 filesystem proprio nel fatto che anche in questo caso si inserisce in
772 corrispondenza della \textit{dentry} di \texttt{target} un diverso
773 \textit{inode}, che stavolta, invece di essere quello della radice del
774 filesystem indicato da un file di dispositivo, è quello di una directory già
777 Si tenga presente che proprio per questo sotto \param{target} comparirà il
778 contenuto che è presente sotto \param{source} all'interno del filesystem in
779 cui quest'ultima è contenuta. Questo potrebbe non corrispondere alla
780 porzione di albero che sta sotto \param{source} qualora in una
781 sottodirectory di quest'ultima si fosse effettuato un altro montaggio. In
782 tal caso infatti nella porzione di albero sotto \param{source} si troverebbe
783 il contenuto del nuovo filesystem (o di un altro \textit{bind mount}) mentre
784 sotto \param{target} ci sarebbe il contenuto presente nel filesystem
785 originale.\footnote{questo evita anche il problema dei \textit{loop} di
786 fig.~\ref{fig:file_link_loop}, dato che se anche si montasse su
787 \param{target} una directory in cui essa è contenuta, il cerchio non
788 potrebbe chiudersi perché ritornati a \param{target} dentro il
789 \textit{bind mount} vi si troverebbe solo il contenuto originale e non si
790 potrebbe tornare indietro.}
792 Fino al kernel 2.6.26 questo flag doveva essere usato da solo, in quanto il
793 \textit{bind mount} continuava ad utilizzare le stesse opzioni del montaggio
794 originale, dal 2.6.26 è stato introdotto il supporto per il cosiddetto
795 \textit{read-only bind mount} e viene onorata la presenza aggiuntiva del
796 flag \const{MS\_RDONLY}. In questo modo si ottiene che l'accesso ai file
797 sotto \param{target} sia effettuabile esclusivamente in sola lettura.
799 Il supporto per il \textit{bind mount} consente di superare i limiti
800 presenti per gli \textit{hard link} (di cui parleremo in
801 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}) con la possibilità di fare riferimento
802 alla porzione dell'albero dei file di un filesystem presente a partire da
803 una certa directory, utilizzando una qualunque altra directory, anche se
804 questa sta su un filesystem diverso. Si può così fornire una alternativa
805 all'uso dei collegamenti simbolici (di cui parleremo in
806 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}) che funziona correttamente anche
807 all'intero di un \textit{chroot} (argomento su cui torneremo in
808 sez.~\ref{sec:file_chroot}). \itindend{bind~mount}
810 \item[\const{MS\_DIRSYNC}] Richiede che ogni modifica al contenuto di una
811 directory venga immediatamente registrata su disco in maniera sincrona
812 (introdotta a partire dai kernel della serie 2.6). L'opzione si applica a
813 tutte le directory del filesystem, ma su alcuni filesystem è possibile
814 impostarla a livello di singole directory o per i sottorami di una directory
815 con il comando \cmd{chattr}.\footnote{questo avviene tramite delle opportune
816 \texttt{ioctl} (vedi sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).}
818 Questo consente di ridurre al minimo il rischio di perdita dei dati delle
819 directory in caso di crollo improvviso del sistema, al costo di una certa
820 perdita di prestazioni dato che le funzioni di scrittura relative ad
821 operazioni sulle directory non saranno più bufferizzate e si bloccheranno
822 fino all'arrivo dei dati sul disco prima che un programma possa proseguire.
824 \item[\const{MS\_MANDLOCK}] Consente l'uso del \textit{mandatory locking}
825 \itindex{mandatory~locking} (vedi sez.~\ref{sec:file_mand_locking}) sui file
826 del filesystem. Per poterlo utilizzare effettivamente però esso dovrà essere
827 comunque attivato esplicitamente per i singoli file impostando i permessi
828 come illustrato in sez.~\ref{sec:file_mand_locking}.
830 \item[\const{MS\_MOVE}] Effettua uno del spostamento del \textit{mount point}
831 di un filesystem. La directory del \textit{mount point} originale deve
832 essere indicata nell'argomento \param{source}, e la sua nuova posizione
833 nell'argomento \param{target}. Tutti gli altri argomenti della funzione
836 Lo spostamento avviene atomicamente, ed il ramo di albero presente
837 sotto \param{source} sarà immediatamente visibile sotto \param{target}. Non
838 esiste cioè nessun momento in cui il filesystem non risulti montato in una o
839 nell'altra directory e pertanto è garantito che la risoluzione di
840 \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} relativi all'interno del
841 filesystem non possa fallire.
843 \item[\const{MS\_NOATIME}] Viene disabilitato sul filesystem l'aggiornamento
844 degli \textit{access time} (vedi sez.~\ref{sec:file_file_times}) per
845 qualunque tipo di file. Dato che l'aggiornamento degli \textit{access time}
846 è una funzionalità la cui utilità è spesso irrilevante ma comporta un costo
847 elevato visto che una qualunque lettura comporta comunque una scrittura su
848 disco,\footnote{e questo ad esempio ha conseguenze molto pesanti nell'uso
849 della batteria sui portatili.} questa opzione consente di disabilitarla
850 completamente. La soluzione può risultare troppo drastica dato che
851 l'informazione viene comunque utilizzata da alcuni programmi, per cui nello
852 sviluppo del kernel sono state introdotte altre opzioni che forniscono
853 soluzioni più appropriate e meno radicali.
855 \item[\const{MS\_NODEV}] Viene disabilitato sul filesystem l'accesso ai file
856 di dispositivo eventualmente presenti su di esso. L'opzione viene usata come
857 misura di precauzione per rendere inutile la presenza di eventuali file di
858 dispositivo su filesystem che non dovrebbero contenerne.\footnote{si ricordi
859 che le convenzioni del \textit{Linux Filesystem Hierarchy Standard}
860 richiedono che questi siano mantenuti esclusivamente sotto \texttt{/dev}.}
862 Viene utilizzata, assieme a \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}, per
863 fornire un accesso più controllato a quei filesystem di cui gli utenti hanno
864 il controllo dei contenuti, in particolar modo quelli posti su dispositivi
865 rimuovibili. In questo modo si evitano alla radice possibili situazioni in
866 cui un utente malizioso inserisce su uno di questi filesystem dei file di
867 dispositivo con permessi ``opportunamente'' ampliati che gli consentirebbero
868 di accedere anche a risorse cui non dovrebbe.
870 \item[\const{MS\_NODIRATIME}] Viene disabilitato sul filesystem
871 l'aggiornamento degli \textit{access time} (vedi
872 sez.~\ref{sec:file_file_times}), ma soltanto per le directory. Costituisce
873 una alternativa per \const{MS\_NOATIME}, che elimina l'informazione per le
874 directory, che in pratica che non viene mai utilizzata, mantenendola per i
875 file in cui invece ha un impiego, sia pur limitato.
877 \item[\const{MS\_NOEXEC}] Viene disabilitata sul filesystem l'esecuzione di un
878 qualunque file eseguibile eventualmente presente su di esso. L'opzione viene
879 usata come misura di precauzione per rendere impossibile l'uso di programmi
880 posti su filesystem che non dovrebbero contenerne.
882 Anche in questo caso viene utilizzata per fornire un accesso più controllato
883 a quei filesystem di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. Da
884 questo punto di vista l'opzione è meno importante delle analoghe
885 \const{MS\_NODEV} e \const{MS\_NOSUID} in quanto l'esecuzione di un
886 programma creato dall'utente pone un livello di rischio nettamente
887 inferiore, ed è in genere consentita per i file contenuti nella sua home
888 directory.\footnote{cosa che renderebbe superfluo l'attivazione di questa
889 opzione, il cui uso ha senso solo per ambienti molto controllati in cui si
890 vuole che gli utenti eseguano solo i programmi forniti
891 dall'amministratore.}
893 \item[\const{MS\_NOSUID}] Viene disabilitato sul filesystem l'effetto dei bit
894 dei permessi \acr{suid} e \acr{sgid} (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm})
895 eventualmente presenti sui file in esso contenuti. L'opzione viene usata
896 come misura di precauzione per rendere inefficace l'effetto di questi bit
897 per filesystem in cui non ci dovrebbero essere file dotati di questi
900 Di nuovo viene utilizzata, analogamente a \const{MS\_NOEXEC} e
901 \const{MS\_NODEV}, per fornire un accesso più controllato a quei filesystem
902 di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. In questo caso si evita
903 che un utente malizioso possa inserire su uno di questi filesystem un
904 eseguibile con il bit \acr{suid} attivo e di proprietà dell'amministratore o
905 di un altro utente, che gli consentirebbe di eseguirlo per conto di
908 \item[\const{MS\_PRIVATE}] Marca un \textit{mount point} come privato. Si
909 tratta di una delle nuove opzioni (insieme a \const{MS\_SHARED},
910 \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti parte
911 dell'infrastruttura degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared subtree}
912 introdotta a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei
913 \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. In questo caso
914 \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point} che si intende
915 marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
917 Di default, finché non lo si marca altrimenti con una delle altre opzioni
918 dell'interfaccia \itindex{shared~subtree} \textit{shared subtree}, ogni
919 \textit{mount point} è privato. Ogni \textit{bind mount} ottenuto da un
920 \textit{mount point} di tipo \textit{private} si comporta come descritto
921 nella trattazione di \const{MS\_BIND}. Si usa questo flag principalmente per
922 revocare gli effetti delle altre opzioni e riportare il comportamento a
925 \item[\const{MS\_RDONLY}] Esegue il montaggio del filesystem in sola lettura,
926 non sarà possibile nessuna modifica ai suoi contenuti. Viene usato tutte le
927 volte che si deve accedere ai contenuti di un filesystem con la certezza che
928 questo non venga modificato (ad esempio per ispezionare un filesystem
929 corrotto). All'avvio di default il kernel monta la radice in questa
932 \item[\const{MS\_REC}] Applica ricorsivamente a tutti i \textit{mount point}
933 presenti al di sotto del \textit{mount point} indicato gli effetti della
934 opzione degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared subtree}
935 associata. Anche questo caso l'argomento \param{target} deve fare
936 riferimento ad un \textit{mount point} e tutti gli altri argomenti sono
937 ignorati, ed il flag deve essere indicato assieme ad una fra
938 \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED}, \const{MS\_SLAVE} e
939 \const{MS\_UNBINDABLE}.
941 % TODO trattare l'opzione \texttt{lazytime} introdotta con il kernel 4.0,
942 % vedi http://lwn.net/Articles/621046/
944 \item[\const{MS\_RELATIME}] Indica di effettuare l'aggiornamento degli
945 \textit{access time} sul filesystem soltanto quando questo risulti
946 antecedente il valore corrente del \textit{modification time} o del
947 \textit{change time} (per i tempi dei file si veda
948 sez.~\ref{sec:file_file_times}). L'opzione è disponibile a partire dal
949 kernel 2.6.20, mentre dal 2.6.30 questo è diventato il comportamento di
950 default del sistema, che può essere riportato a quello tradizionale con
951 l'uso di \const{MS\_STRICTATIME}. Sempre dal 2.6.30 il comportamento è stato
952 anche modificato e l'\textit{access time} viene comunque aggiornato se è più
953 vecchio di un giorno.
955 L'opzione consente di evitare i problemi di prestazioni relativi
956 all'aggiornamento dell'\textit{access time} senza avere impatti negativi
957 riguardo le funzionalità, il comportamento adottato infatti consente di
958 rendere evidente che vi è stato un accesso dopo la scrittura, ed evitando al
959 contempo ulteriori operazioni su disco negli accessi successivi. In questo
960 modo l'informazione relativa al fatto che un file sia stato letto resta
961 disponibile, ed i programmi che ne fanno uso continuano a funzionare. Con
962 l'introduzione di questo comportamento l'uso delle alternative
963 \const{MS\_NOATIME} e \const{MS\_NODIRATIME} è sostanzialmente inutile.
965 \item[\const{MS\_REMOUNT}] Consente di rimontare un filesystem già montato
966 cambiandone le opzioni di montaggio in maniera atomica. In questo modo si
967 possono modificare le opzioni del filesystem anche se questo è in uso. Gli
968 argomenti \param{source} e \param{target} devono essere gli stessi usati per
969 il montaggio originale, mentre sia \param{data} che \param{mountflags}
970 conterranno le nuove opzioni, \param{filesystemtype} viene ignorato.
972 Qualunque opzione specifica del filesystem indicata con \param{data} può
973 essere modificata, mentre con \param{mountflags} possono essere modificate
974 solo alcune opzioni generiche. Con i kernel più recenti queste sono soltanto
975 \const{MS\_MANDLOCK}, \const{MS\_RDONLY} e \const{MS\_SYNCHRONOUS}, prima
976 del kernel 2.6.16 potevano essere modificate anche le ulteriori
977 \const{MS\_NOATIME} e \const{MS\_NODIRATIME}, ed infine prima del kernel
978 2.4.10 anche \const{MS\_NODEV}, \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}.
980 \item[\const{MS\_SHARED}] Marca un \textit{mount point} come \textit{shared
981 mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
982 \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
983 parte dell'infrastruttura degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared
984 subtree} introdotta a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le
985 funzionalità dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. In questo caso
986 \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point} che si intende
987 marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
989 Lo scopo dell'opzione è ottenere che tutti i successivi \itindex{bind~mount}
990 \textit{bind mount} effettuati da un \textit{mount point} marcato da essa
991 siano di tipo \textit{shared}, cioè ``\textsl{condividano}'' con l'originale
992 e fra di loro ogni ulteriore operazione di montaggio o smontaggio che
993 avviene su una directory al di sotto di uno qualunque di essi. Le operazioni
994 di montaggio e smontaggio effettuate al di sotto di un qualunque
995 \textit{mount point} così marcato verranno ``\textsl{propagate}'' a tutti i
996 \textit{mount point} della stessa condivisione, e la sezione di albero di
997 file vista al di sotto di ciascuno di essi sarà sempre identica.
999 \item[\const{MS\_SILENT}] Richiede la soppressione di alcuni messaggi di
1000 avvertimento nei log del kernel (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}). L'opzione
1001 è presente a partire dal kernel 2.6.17 e sostituisce, utilizzando un nome
1002 non fuorviante, la precedente \const{MS\_VERBOSE}, introdotta nel kernel
1003 2.6.12, che aveva lo stesso effetto.
1005 \item[\const{MS\_SLAVE}] Marca un \textit{mount point} come \textit{slave
1006 mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
1007 \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
1008 parte dell'infrastruttura degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared
1009 subtree} introdotta a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le
1010 funzionalità dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. In questo caso
1011 \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point} che si intende
1012 marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
1014 Lo scopo dell'opzione è ottenere che tutti i successivi \textit{bind mount}
1015 effettuati da un \textit{mount point} marcato da essa siano di tipo
1016 \textit{slave}, cioè ``\textsl{condividano}'' ogni ulteriore operazione di
1017 montaggio o smontaggio che avviene su una directory al di sotto del
1018 \textit{mount point} originale. Le operazioni di montaggio e smontaggio in
1019 questo caso vengono ``\textsl{propagate}'' soltanto dal \textit{mount point}
1020 originale (detto anche \textit{master}) verso gli \textit{slave}, mentre
1021 essi potranno eseguire al loro interno ulteriori montaggi che non saranno
1022 propagati né negli altri né nel \textit{mount point} originale.
1024 \item[\const{MS\_STRICTATIME}] Ripristina il comportamento tradizionale per
1025 cui l'\textit{access time} viene aggiornato ad ogni accesso al
1026 file. L'opzione è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.30 quando il
1027 comportamento di default del kernel è diventato quello fornito da
1028 \const{MS\_RELATIME}.
1030 \item[\const{MS\_SYNCHRONOUS}] Abilita la scrittura sincrona richiedendo che
1031 ogni modifica al contenuto del filesystem venga immediatamente registrata su
1032 disco. Lo stesso comportamento può essere ottenuto con il flag
1033 \const{O\_SYNC} di \func{open} (vedi sez.~\ref{sec:file_open_close}).
1035 Questa opzione consente di ridurre al minimo il rischio di perdita dei dati
1036 in caso di crollo improvviso del sistema, al costo di una pesante perdita di
1037 prestazioni dato che tutte le funzioni di scrittura non saranno più
1038 bufferizzate e si bloccheranno fino all'arrivo dei dati sul disco. Per un
1039 compromesso in cui questo comportamento avviene solo per le directory, ed ha
1040 quindi una incidenza nettamente minore, si può usare \const{MS\_DIRSYNC}.
1042 \item[\const{MS\_UNBINDABLE}] Marca un \textit{mount point} come
1043 \textit{unbindable mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
1044 \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED} e \const{MS\_SLAVE}) facenti parte
1045 dell'infrastruttura degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared subtree}
1046 introdotta a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei
1047 \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. In questo caso
1048 \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point} che si intende
1049 marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
1051 Un \textit{mount point} marcato in questo modo disabilita la capacità di
1052 eseguire dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount} del suo contenuto. Si
1053 comporta cioè come allo stesso modo di un \textit{mount point} ordinario di
1054 tipo \textit{private} con in più la restrizione che nessuna sua
1055 sottodirectory (anche se relativa ad un ulteriore montaggio) possa essere
1056 utilizzata per un come sorgente di un \itindex{bind~mount} \textit{bind
1061 % NOTE per \const{MS\_SLAVE},\const{MS\_SHARE}, \const{MS\_PRIVATE} e
1062 % \const{MS\_UNBINDABLE} dal 2.6.15 vedi shared subtrees, in particolare
1063 % * http://lwn.net/Articles/159077/ e
1064 % * Documentation/filesystems/sharedsubtree.txt
1066 % TODO: (bassa priorità) non documentati ma presenti in sys/mount.h:
1074 Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile
1075 ``\textsl{smontarlo}'' usando la funzione di sistema \funcd{umount}, il cui
1080 \fdecl{umount(const char *target)}
1081 \fdesc{Smonta un filesystem.}
1083 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1084 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1086 \item[\errcode{EBUSY}] il filesystem è occupato.
1087 \item[\errcode{EINVAL}] \param{target} non è un \textit{mount point}.
1088 \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di
1089 amministratore.\footnotemark
1091 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
1092 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} nel loro significato generico. }
1095 \footnotetext{più precisamente la capacità \const{CAP\_SYS\_ADMIN}, vedi
1096 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.}
1098 La funzione prende il nome della directory su cui il filesystem è montato e
1099 non il file o il dispositivo che è stato montato,\footnote{questo è vero a
1100 partire dal kernel 2.3.99-pre7, prima esistevano due chiamate separate e la
1101 funzione poteva essere usata anche specificando il file di dispositivo.} in
1102 quanto a partire dai kernel della serie 2.4.x è possibile montare lo stesso
1103 dispositivo in più punti. Nel caso più di un filesystem sia stato montato
1104 sullo stesso \textit{mount point} viene smontato quello che è stato montato
1105 per ultimo. Si tenga presente che la funzione fallisce se il filesystem è
1106 ``\textsl{occupato}'', cioè quando ci sono ancora dei file aperti sul
1107 filesystem, se questo contiene la directory di lavoro (vedi
1108 sez.~\ref{sec:file_work_dir}) di un qualunque processo o il \textit{mount
1109 point} di un altro filesystem.
1111 Linux provvede inoltre una seconda funzione di sistema, \funcd{umount2}, che
1112 consente un maggior controllo delle operazioni, come forzare lo smontaggio di
1113 un filesystem anche quando questo risulti occupato; il suo prototipo è:
1117 \fdecl{umount2(const char *target, int flags)}
1118 \fdesc{Smonta un filesystem.}
1120 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1121 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1123 \item[\errcode{EAGAIN}] si è chiamata la funzione con \const{MNT\_EXPIRE}
1124 ed il filesystem non era occupato.
1125 \item[\errcode{EBUSY}] \param{target} è la directory di lavoro di qualche
1126 processo, o contiene dei file aperti, o un altro \textit{mount point}.
1127 \item[\errcode{EINVAL}] \param{target} non è un \textit{mount point} o si
1128 è usato \const{MNT\_EXPIRE} con \const{MNT\_FORCE} o
1129 \const{MNT\_DETACH} o si è specificato un flag non esistente.
1131 e tutti gli altri valori visti per \func{umount} con lo stesso significato.}
1134 Il valore di \param{flags} è una maschera binaria dei flag che controllano le
1135 modalità di smontaggio, che deve essere specificato con un OR aritmetico delle
1136 costanti illustrate in tab.~\ref{tab:umount2_flags}. Specificando
1137 \const{MNT\_FORCE} la funzione cercherà di liberare il filesystem anche se è
1138 occupato per via di una delle condizioni descritte in precedenza. A seconda
1139 del tipo di filesystem alcune (o tutte) possono essere superate, evitando
1140 l'errore di \errcode{EBUSY}. In tutti i casi prima dello smontaggio viene
1141 eseguita una sincronizzazione dei dati.
1146 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
1148 \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione}\\
1151 \const{MNT\_FORCE} & Forza lo smontaggio del filesystem anche se questo è
1152 occupato (presente dai kernel della serie 2.2).\\
1153 \const{MNT\_DETACH} & Esegue uno smontaggio ``\textsl{pigro}'', in cui si
1154 blocca l'accesso ma si aspetta che il filesystem si
1155 liberi (presente dal kernel 2.4.11 e dalla
1156 \acr{glibc} 2.11).\\
1157 \const{MNT\_EXPIRE} & Se non occupato marca un \textit{mount point} come
1158 ``\textsl{in scadenza}'' in modo che ad una
1159 successiva chiamata senza utilizzo del filesystem
1160 questo venga smontato (presente dal
1161 kernel 2.6.8 e dalla \acr{glibc} 2.11).\\
1162 \const{UMOUNT\_NOFOLLOW}& Non dereferenzia \param{target} se questo è un
1163 collegamento simbolico (vedi
1164 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}) evitando
1165 problemi di sicurezza (presente dal kernel 2.6.34).\\
1168 \caption{Costanti che identificano i bit dell'argomento \param{flags}
1169 della funzione \func{umount2}.}
1170 \label{tab:umount2_flags}
1173 Con l'opzione \const{MNT\_DETACH} si richiede invece uno smontaggio
1174 ``\textsl{pigro}'' (o \textit{lazy umount}) in cui il filesystem diventa
1175 inaccessibile per i nuovi processi subito dopo la chiamata della funzione, ma
1176 resta accessibile per quelli che lo hanno ancora in uso e non viene smontato
1177 fintanto che resta occupato.
1179 Con \const{MNT\_EXPIRE}, che non può essere specificato insieme agli altri
1180 due, si marca il \textit{mount point} di un filesystem non occupato come
1181 ``\textsl{in scadenza}'', in tal caso \func{umount2} ritorna con un errore di
1182 \errcode{EAGAIN}, mentre in caso di filesystem occupato si sarebbe ricevuto
1183 \errcode{EBUSY}. Una volta marcato, se nel frattempo non viene fatto nessun
1184 uso del filesystem, ad una successiva chiamata con \const{MNT\_EXPIRE} questo
1185 verrà smontato. Questo flag consente di realizzare un meccanismo che smonti
1186 automaticamente i filesystem che restano inutilizzati per un certo periodo di
1189 Infine il flag \const{UMOUNT\_NOFOLLOW} non dereferenzia \param{target} se
1190 questo è un collegamento simbolico (vedi
1191 sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}). Questa è una misura di sicurezza
1192 introdotta per evitare, per quei filesystem per il quale è prevista una
1193 gestione diretta da parte degli utenti, come quelli basati su
1194 FUSE,\footnote{il \textit{Filesystem in USEr space} (FUSE) è una delle più
1195 interessanti applicazioni del VFS che consente, tramite un opportuno modulo,
1196 di implementarne le funzioni in \textit{user space}, così da rendere
1197 possibile l'implementazione di un qualunque filesystem (con applicazioni di
1198 grande interesse come il filesystem cifrato \textit{encfs} o il filesystem
1199 di rete \textit{sshfs}) che possa essere usato direttamente per conto degli
1200 utenti.} che si possano passare ai programmi che effettuano lo smontaggio
1201 dei filesystem, che in genere sono privilegiati ma consentono di agire solo
1202 sui propri \textit{mount point}, dei collegamenti simbolici che puntano ad
1203 altri \textit{mount point}, ottenendo così la possibilità di smontare
1204 qualunque filesystem.
1207 Altre due funzioni di sistema specifiche di Linux,\footnote{esse si trovano
1208 anche su BSD, ma con una struttura diversa.} utili per ottenere in maniera
1209 diretta informazioni riguardo al filesystem su cui si trova un certo file,
1210 sono \funcd{statfs} e \funcd{fstatfs}, i cui prototipi sono:
1214 \fdecl{int statfs(const char *path, struct statfs *buf)}
1215 \fdecl{int fstatfs(int fd, struct statfs *buf)}
1216 \fdesc{Restituiscono informazioni relative ad un filesystem.}
1218 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1219 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1221 \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem su cui si trova il file specificato
1222 non supporta la funzione.
1223 \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EIO} per entrambe,
1224 \errval{EBADF} per \func{fstatfs}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG},
1225 \errval{ENOENT}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP} per \func{statfs} nel loro
1226 significato generico.}
1229 Queste funzioni permettono di ottenere una serie di informazioni generali
1230 riguardo al filesystem su cui si trova il file specificato con un
1231 \textit{pathname} per \func{statfs} e con un file descriptor (vedi
1232 sez.~\ref{sec:file_fd}) per \func{statfs}. Le informazioni vengono restituite
1233 all'indirizzo \param{buf} di una struttura \struct{statfs} definita come in
1234 fig.~\ref{fig:sys_statfs}, ed i campi che sono indefiniti per il filesystem in
1235 esame sono impostati a zero. I valori del campo \var{f\_type} sono definiti
1236 per i vari filesystem nei relativi file di header dei sorgenti del kernel da
1237 costanti del tipo \var{XXX\_SUPER\_MAGIC}, dove \var{XXX} in genere è il nome
1238 del filesystem stesso.
1240 \begin{figure}[!htb]
1241 \footnotesize \centering
1242 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
1243 \includestruct{listati/statfs.h}
1246 \caption{La struttura \structd{statfs}.}
1247 \label{fig:sys_statfs}
1250 La \acr{glibc} provvede infine una serie di funzioni per la gestione dei due
1251 file \conffile{/etc/fstab}\footnote{più precisamente \funcm{setfsent},
1252 \funcm{getfsent}, \funcm{getfsfile}, \funcm{getfsspec}, \funcm{endfsent}.}
1253 ed \conffile{/etc/mtab}\footnote{più precisamente \funcm{setmntent},
1254 \funcm{getmntent},\funcm{getmntent\_r}, \funcm{addmntent},\funcm{endmntent},
1255 \funcm{hasmntopt}.} che convenzionalmente sono usati in quasi tutti i
1256 sistemi unix-like per mantenere rispettivamente le informazioni riguardo ai
1257 filesystem da montare e a quelli correntemente montati. Le funzioni servono a
1258 leggere il contenuto di questi file in opportune strutture \struct{fstab} e
1259 \struct{mntent}, e, nel caso di \conffile{/etc/mtab}, per inserire e rimuovere
1260 le voci presenti nel file.
1262 In generale si dovrebbero usare queste funzioni, in particolare quelle
1263 relative a \conffile{/etc/mtab}, quando si debba scrivere un programma che
1264 effettua il montaggio di un filesystem. In realtà in questi casi è molto più
1265 semplice invocare direttamente il programma \cmd{mount}. Inoltre l'uso stesso
1266 di \conffile{/etc/mtab} è considerato una pratica obsoleta, in quanto se non
1267 aggiornato correttamente (cosa che è impossibile se la radice è montata in
1268 sola lettura) il suo contenuto diventa fuorviante.
1270 Per questo motivo il suo utilizzo viene deprecato ed in molti casi viene già
1271 oggi sostituito da un collegamento simbolico a \procfile{/proc/mounts}, che
1272 contiene una versione degli stessi contenuti (vale a dire l'elenco dei
1273 filesystem montati) generata direttamente dal kernel, e quindi sempre
1274 disponibile e sempre aggiornata. Per questo motivo tralasceremo la
1275 trattazione, di queste funzioni, rimandando al manuale della \acr{glibc}
1276 \cite{GlibcMan} per la documentazione completa.
1278 % TODO (bassa priorità) scrivere delle funzioni (getfsent e getmntent &C)
1279 % TODO (bassa priorità) documentare ? swapon e swapoff (man 2 ...)
1283 \section{La gestione di file e directory}
1284 \label{sec:file_dir}
1286 In questa sezione esamineremo le funzioni usate per la manipolazione dei nomi
1287 file e directory, per la creazione di collegamenti simbolici e diretti, per la
1288 gestione e la lettura delle directory. In particolare ci soffermeremo sulle
1289 conseguenze che derivano dalla architettura di un filesystem unix-like
1290 illustrata in sez.~\ref{sec:file_filesystem} per quanto attiene il
1291 comportamento e gli effetti delle varie funzioni. Tratteremo infine la
1292 directory di lavoro e le funzioni per la gestione di file speciali e
1296 \subsection{La gestione dei nomi dei file}
1297 \label{sec:link_symlink_rename}
1299 % \subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
1300 % \label{sec:file_link}
1302 Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
1303 dei nomi alternativi, come gli alias del vecchio MacOS o i collegamenti di
1304 Windows o i nomi logici del VMS, che permettono di fare riferimento allo
1305 stesso file chiamandolo con nomi diversi o accedendovi da directory diverse.
1306 Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove un nome alternativo viene
1307 usualmente chiamato ``\textsl{collegamento}'' (o \textit{link}). Data
1308 l'architettura del sistema riguardo la gestione dei file vedremo però che ci
1309 sono due metodi sostanzialmente diversi per fare questa operazione.
1311 \itindbeg{hard~link}
1312 \index{collegamento!diretto|(}
1314 In sez.~\ref{sec:file_filesystem} abbiamo spiegato come la capacità di
1315 chiamare un file con nomi diversi sia connaturata con l'architettura di un
1316 filesystem per un sistema Unix, in quanto il nome del file che si trova in una
1317 directory è solo un'etichetta associata ad un puntatore che permette di
1318 ottenere il riferimento ad un \itindex{inode} \textit{inode}, e che è
1319 quest'ultimo che viene usato dal kernel per identificare univocamente gli
1320 oggetti sul filesystem.
1322 Questo significa che fintanto che si resta sullo stesso filesystem la
1323 realizzazione di un \textit{link} è immediata: uno stesso file può avere tanti
1324 nomi diversi, dati da altrettante associazioni diverse allo stesso
1325 \itindex{inode} \textit{inode} effettuate tramite ``etichette'' diverse in
1326 directory diverse. Si noti anche come nessuno di questi nomi possa assumere
1327 una particolare preferenza o originalità rispetto agli altri, in quanto tutti
1328 fanno comunque riferimento allo stesso \itindex{inode} \textit{inode} e quindi
1329 tutti otterranno lo stesso file.
1331 Quando si vuole aggiungere ad una directory una voce che faccia riferimento ad
1332 un file già esistente nella modalità appena descritta, per ottenere quello che
1333 viene denominato ``\textsl{collegamento diretto}'' (o \textit{hard link}), si
1334 deve usare la funzione di sistema \funcd{link}, il cui prototipo è:
1338 \fdecl{int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
1339 \fdesc{Crea un nuovo collegamento diretto (\textit{hard link}).}
1341 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1342 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1344 \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) di nome \param{newpath}
1346 \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi collegamenti al file \param{oldpath}
1347 (il numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
1348 sez.~\ref{sec:sys_limits}).
1349 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
1350 \param{newpath} non supporta i collegamenti diretti o è una directory.
1351 \item[\errcode{EXDEV}] i file \param{oldpath} e \param{newpath} non fanno
1352 riferimento ad un filesystem montato sullo stesso
1353 \textit{mount point}.
1354 \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
1355 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM},
1356 \errval{ENOSPC}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EROFS} nel loro significato
1360 La funzione crea in \param{newpath} un collegamento diretto al file indicato
1361 da \param{oldpath}. Per quanto detto la creazione di un nuovo collegamento
1362 diretto non copia il contenuto del file, ma si limita a creare la voce
1363 specificata da \param{newpath} nella directory corrispondente e l'unica
1364 proprietà del file che verrà modificata sarà il numero di riferimenti al file
1365 (il campo \var{i\_nlink} della struttura \kstruct{inode}, vedi
1366 fig.~\ref{fig:kstruct_inode}) che verrà aumentato di di uno. In questo modo lo
1367 stesso file potrà essere acceduto sia con \param{newpath} che
1368 con \param{oldpath}.
1370 Per quanto dicevamo in sez.~\ref{sec:file_filesystem} la creazione di un
1371 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i \textit{pathname} sono
1372 nello stesso filesystem ed inoltre esso deve supportare gli \textit{hard link}
1373 (il meccanismo non è disponibile ad esempio con il filesystem \acr{vfat} di
1374 Windows). In realtà la funzione ha un ulteriore requisito, e cioè che non solo
1375 che i due file siano sullo stesso filesystem, ma anche che si faccia
1376 riferimento ad essi all'interno dello stesso \textit{mount point}.\footnote{si
1377 tenga presente infatti, come detto in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting},
1378 che a partire dal kernel 2.4 uno stesso filesystem può essere montato più
1379 volte su directory diverse.}
1381 La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
1382 filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
1383 l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
1384 directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
1385 creare dei \textit{loop} nel filesystem (vedi fig.~\ref{fig:file_link_loop})
1386 che molti programmi non sono in grado di gestire e la cui rimozione
1387 diventerebbe piuttosto complicata.\footnote{in genere per questo tipo di
1388 errori occorre eseguire il programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem,
1389 in quanto in caso di \textit{loop} la directory creata non sarebbe vuota e
1390 non si potrebbe più rimuoverla.}
1392 Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei collegamenti
1393 simbolici (che vedremo a breve) e dei \textit{bind mount}
1394 (già visti in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}) che possono fornire la
1395 stessa funzionalità senza questi problemi, nel caso di Linux questa capacità è
1396 stata completamente disabilitata, e al tentativo di creare un collegamento
1397 diretto ad una directory la funzione \func{link} restituisce sempre l'errore
1400 Un ulteriore comportamento peculiare di Linux è quello in cui si crea un
1401 \textit{hard link} ad un collegamento simbolico. In questo caso lo standard
1402 POSIX.1-2001 prevederebbe che quest'ultimo venga risolto e che il collegamento
1403 sia effettuato rispetto al file cui esso punta, e che venga riportato un
1404 errore qualora questo non esista o non sia un file. Questo era anche il
1405 comportamento iniziale di Linux ma a partire dai kernel della serie
1406 2.0.x\footnote{per la precisione il comportamento era quello previsto dallo
1407 standard POSIX fino al kernel di sviluppo 1.3.56, ed è stato temporaneamente
1408 ripristinato anche durante lo sviluppo della serie 2.1.x, per poi tornare al
1409 comportamento attuale fino ad oggi (per riferimento si veda
1410 \url{http://lwn.net/Articles/293902}).} è stato adottato un comportamento
1411 che non segue più lo standard per cui l'\textit{hard link} viene creato nei
1412 confronti del collegamento simbolico, e non del file cui questo punta. La
1413 revisione POSIX.1-2008 lascia invece il comportamento dipendente
1414 dall'implementazione, cosa che rende Linux conforme a questa versione
1415 successiva dello standard.
1417 \itindbeg{symbolic~link}
1419 \index{collegamento!simbolico|(}
1421 La ragione di questa differenza rispetto al vecchio standard, presente anche
1422 in altri sistemi unix-like, è dovuta al fatto che un collegamento simbolico
1423 può fare riferimento anche ad un file non esistente o a una directory, per i
1424 quali l'\textit{hard link} non può essere creato, per cui la scelta di seguire
1425 il collegamento simbolico è stata ritenuta una scelta scorretta nella
1426 progettazione dell'interfaccia. Infatti se non ci fosse il comportamento
1427 adottato da Linux sarebbe impossibile creare un \textit{hard link} ad un
1428 collegamento simbolico, perché la funzione lo risolverebbe e l'\textit{hard
1429 link} verrebbe creato verso la destinazione. Invece evitando di seguire lo
1430 standard l'operazione diventa possibile, ed anche il comportamento della
1431 funzione risulta molto più comprensibile. Tanto più che se proprio se si vuole
1432 creare un \textit{hard link} rispetto alla destinazione di un collegamento
1433 simbolico è sempre possibile farlo direttamente.\footnote{ciò non toglie che
1434 questo comportamento possa causare problemi, come nell'esempio descritto
1435 nell'articolo citato nella nota precedente, a programmi che non si aspettano
1436 questa differenza rispetto allo standard POSIX.}
1438 Dato che \func{link} crea semplicemente dei nomi che fanno riferimenti agli
1439 \itindex{inode} \textit{inode}, essa può funzionare soltanto per file che
1440 risiedono sullo stesso filesystem e solo per un filesystem di tipo Unix.
1441 Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito eseguire un collegamento
1442 diretto ad una directory.
1444 Per ovviare a queste limitazioni, come accennato all'inizio, i sistemi
1445 unix-like supportano un'altra forma di collegamento, detta
1446 ``\textsl{collegamento simbolico}'' (o anche \textit{soft link} o
1447 \textit{symbolic link}). In questo caso si tratta, come avviene in altri
1448 sistemi operativi, di file speciali che contengono semplicemente il
1449 riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è possibile
1450 effettuare \textit{link} anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
1451 filesystem che non supportano i collegamenti diretti, a delle directory, ed
1452 anche a file che non esistono ancora.
1454 \itindend{hard~link}
1455 \index{collegamento!diretto|)}
1457 Il meccanismo funziona in quanto i \textit{symbolic link} sono riconosciuti
1458 come tali dal kernel\footnote{è uno dei diversi tipi di file visti in
1459 tab.~\ref{tab:file_file_types}, contrassegnato come tale \itindex{inode}
1460 nell'\textit{inode} e riconoscibile dal valore del campo \var{st\_mode}
1461 della struttura \struct{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}).} e tutta una
1462 serie di funzioni di sistema (come \func{open} o \func{stat}) quando ricevono
1463 come argomento il \textit{pathname} di un collegamento simbolico vanno
1464 automaticamente ad operare sul file da esso specificato. La funzione di
1465 sistema che permette di creare un nuovo collegamento simbolico è
1466 \funcd{symlink}, ed il suo prototipo è:
1470 \fdecl{int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)}
1471 \fdesc{Crea un nuovo collegamento simbolico (\textit{symbolic link}).}
1473 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1474 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1476 \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
1477 \item[\errcode{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
1478 \param{oldpath} è una stringa vuota.
1479 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
1480 supporta i collegamenti simbolici.
1481 \item[\errcode{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
1483 \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
1484 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC} e
1485 \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
1488 La funzione crea un nuovo collegamento simbolico \param{newpath} che fa
1489 riferimento ad \param{oldpath}. Si tenga presente che la funzione non
1490 effettua nessun controllo sull'esistenza di un file di nome \param{oldpath},
1491 ma si limita ad inserire il \textit{pathname} nel collegamento
1492 simbolico. Pertanto un collegamento simbolico può anche riferirsi ad un file
1493 che non esiste ed in questo caso si ha quello che viene chiamato un
1494 \itindex{dangling~link} \textit{dangling link}, letteralmente un
1495 \index{collegamento!ciondolante} ``\textsl{collegamento ciondolante}''.
1497 Come accennato i collegamenti simbolici sono risolti automaticamente dal
1498 kernel all'invocazione delle varie \textit{system call}. In
1499 tab.~\ref{tab:file_symb_effect} si è riportato un elenco dei comportamenti
1500 delle varie funzioni di sistema che operano sui file nei confronti della
1501 risoluzione dei collegamenti simbolici, specificando quali li seguono e quali
1502 invece possono operare direttamente sui loro contenuti.
1506 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
1508 \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
1511 \func{access} & $\bullet$ & -- \\
1512 \func{chdir} & $\bullet$ & -- \\
1513 \func{chmod} & $\bullet$ & -- \\
1514 \func{chown} & -- & $\bullet$ \\
1515 \func{creat} & $\bullet$ & -- \\
1516 \func{exec} & $\bullet$ & -- \\
1517 \func{lchown} & $\bullet$ & -- \\
1518 \func{link}\footnotemark & -- & $\bullet$ \\
1519 \func{lstat} & -- & $\bullet$ \\
1520 \func{mkdir} & $\bullet$ & -- \\
1521 \func{mkfifo} & $\bullet$ & -- \\
1522 \func{mknod} & $\bullet$ & -- \\
1523 \func{open} & $\bullet$ & -- \\
1524 \func{opendir} & $\bullet$ & -- \\
1525 \func{pathconf} & $\bullet$ & -- \\
1526 \func{readlink} & -- & $\bullet$ \\
1527 \func{remove} & -- & $\bullet$ \\
1528 \func{rename} & -- & $\bullet$ \\
1529 \func{stat} & $\bullet$ & -- \\
1530 \func{truncate} & $\bullet$ & -- \\
1531 \func{unlink} & -- & $\bullet$ \\
1534 \caption{Uso dei collegamenti simbolici da parte di alcune funzioni.}
1535 \label{tab:file_symb_effect}
1538 \footnotetext{a partire dalla serie 2.0, e contrariamente a quanto indicato
1539 dallo standard POSIX.1-2001.}
1541 Si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
1542 con i file descriptor (che tratteremo nel prossimo capitolo), in quanto la
1543 risoluzione del collegamento simbolico viene in genere effettuata dalla
1544 funzione che restituisce il file descriptor (normalmente la \func{open}, vedi
1545 sez.~\ref{sec:file_open_close}) e tutte le operazioni seguenti fanno
1546 riferimento solo a quest'ultimo.
1548 Dato che, come indicato in tab.~\ref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
1549 \func{open} seguono i collegamenti simbolici, occorrono funzioni apposite per
1550 accedere alle informazioni del collegamento invece che a quelle del file a cui
1551 esso fa riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un collegamento
1552 simbolico si usa la funzione di sistema \funcd{readlink}, il cui prototipo è:
1556 \fdecl{int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)}
1557 \fdesc{Legge il contenuto di un collegamento simbolico.}
1559 {La funzione ritorna il numero di caratteri letti dentro \param{buff} in caso
1560 di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
1563 \item[\errcode{EINVAL}] \param{path} non è un collegamento simbolico
1564 o \param{size} non è positiva.
1565 \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
1566 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e
1567 \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
1570 La funzione legge il \textit{pathname} a cui fa riferimento il collegamento
1571 simbolico indicato dall'argomento \param{path} scrivendolo sul
1572 buffer \param{buff} di dimensione \param{size}. Si tenga presente che la
1573 funzione non termina la stringa con un carattere nullo e che se questa è
1574 troppo lunga la tronca alla dimensione specificata da \param{size} per evitare
1575 di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
1579 \includegraphics[width=8.5cm]{img/link_loop}
1580 \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un collegamento
1582 \label{fig:file_link_loop}
1585 Come accennato uno dei motivi per cui non sono consentiti \textit{hard link}
1586 alle directory è che questi possono creare dei \textit{loop} nella risoluzione
1587 dei nomi che non possono essere eliminati facilmente. Invece è sempre
1588 possibile, ed in genere anche molto utile, creare un collegamento simbolico ad
1589 una directory, anche se in questo caso si potranno ottenere anche dei
1590 \textit{loop}. La situazione è illustrata in fig.~\ref{fig:file_link_loop},
1591 che riporta la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è
1592 creato al suo interno un collegamento simbolico che punta di nuovo a
1593 \file{/boot}.\footnote{il \textit{loop} mostrato in
1594 fig.~\ref{fig:file_link_loop} è stato usato per poter permettere a
1595 \cmd{grub} (un bootloader in grado di leggere direttamente da vari
1596 filesystem il file da lanciare come sistema operativo) di vedere i file
1597 contenuti nella directory \file{/boot} con lo stesso \textit{pathname} con
1598 cui verrebbero visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come
1599 accade spesso, su una partizione separata (che \cmd{grub} all'avvio vedrebbe
1602 Questo però può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
1603 scansione di una directory senza tener conto dei collegamenti simbolici, ad
1604 esempio se lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop
1605 nella directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot},
1606 \file{/boot/boot}, \file{/boot/boot/boot} e così via.
1608 Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
1609 un \textit{pathname} possano essere seguiti fino ad un certo numero massimo di
1610 collegamenti simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
1611 \const{MAXSYMLINKS}. Qualora questo limite venga superato viene generato un
1612 errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}, che nella
1613 quasi totalità dei casi indica appunto che si è creato un collegamento
1614 simbolico che fa riferimento ad una directory del suo stesso
1617 Un altro punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un
1618 collegamento simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste;
1619 ad esempio possiamo usare il comando \cmd{ln} per creare un collegamento
1620 simbolico nella nostra directory con:
1622 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{ln -s /tmp/tmp_file symlink}
1625 e questo avrà successo anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste:
1627 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{ls symlink}
1631 ma questo può generare confusione, perché accedendo in sola lettura a
1632 \file{symlink}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo un errore:
1634 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{cat symlink}
1635 cat: symlink: No such file or directory
1638 con un errore che può sembrare sbagliato, dato che \cmd{ls} ci ha mostrato
1639 l'esistenza di \file{symlink}, se invece scrivessimo su \file{symlink}
1640 otterremmo la creazione di \file{/tmp/tmp\_file} senza errori.
1643 \itindend{symbolic~link}
1644 \index{collegamento!simbolico|)}
1647 Un'altra funzione relativa alla gestione dei nomi dei file, anche se a prima
1648 vista parrebbe riguardare un argomento completamente diverso, è quella che per
1649 la cancellazione di un file. In realtà una \textit{system call} che serva
1650 proprio a cancellare un file non esiste neanche perché, come accennato in
1651 sez.~\ref{sec:file_filesystem}, quando in un sistema unix-like si richiede la
1652 rimozione di un file quella che si va a cancellare è soltanto la voce che
1653 referenzia il suo \itindex{inode} \textit{inode} all'interno di una directory.
1655 La funzione di sistema che consente di effettuare questa operazione, il cui
1656 nome come si può notare ha poco a che fare con il concetto di rimozione, è
1657 \funcd{unlink}, ed il suo prototipo è:
1661 \fdecl{int unlink(const char *pathname)}
1662 \fdesc{Cancella un file.}
1664 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1665 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:\footnotemark
1667 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sulla directory
1668 che contiene \param{pathname} o di attraversamento di una delle directory
1670 \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} si riferisce ad una
1672 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non consente l'operazione, o la
1673 directory che contiene \param{pathname} ha lo \itindex{sticky~bit}
1674 \textit{sticky bit} e non si è il proprietario o non si hanno privilegi
1676 \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
1677 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EROFS} nel loro
1678 significato generico.}
1681 \footnotetext{questa funzione su Linux ha alcune peculiarità nei codici di
1682 errore, in particolare riguardo la rimozione delle directory che non è mai
1683 permessa e che causa l'errore \errcode{EISDIR}; questo è un valore specifico
1684 di Linux non conforme allo standard POSIX che prescrive invece l'uso di
1685 \errcode{EPERM} in caso l'operazione non sia consentita o il processo non
1686 abbia privilegi sufficienti, valore che invece Linux usa anche se il
1687 filesystem non supporta la funzione, inoltre il codice \errcode{EBUSY} nel
1688 caso la directory sia occupata su Linux non esiste.}
1690 La funzione elimina il nome specificato dall'argomento \param{pathname} nella
1691 directory che lo contiene e decrementa il numero di riferimenti nel relativo
1692 \itindex{inode} \textit{inode}.\footnote{come per \func{link} queste due
1693 operazioni sono effettuate all'interno della \textit{system call} in maniera
1694 atomica.} Nel caso di socket, fifo o file di dispositivo rimuove il nome, ma
1695 come per i file normali i processi che hanno aperto uno di questi oggetti
1696 possono continuare ad utilizzarli. Nel caso di cancellazione di un
1697 collegamento simbolico, che consiste solo nel rimando ad un altro file, questo
1698 viene immediatamente eliminato.
1700 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
1701 scrittura su di essa, dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto, e
1702 il diritto di esecuzione/attraversamento sulla directory che la contiene
1703 (affronteremo in dettaglio l'argomento dei permessi di file e directory in
1704 sez.~\ref{sec:file_access_control}). Se inoltre lo \itindex{sticky~bit}
1705 \textit{sticky bit} (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) è impostato
1706 occorrerà anche essere proprietari del file o proprietari della directory o
1707 avere i privilegi di amministratore.
1709 Si ricordi inoltre che anche se se ne è rimosso il nome da una directory, un
1710 file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti i riferimenti ad esso
1711 sono stati cancellati: solo quando il numero di collegamenti mantenuto
1712 \itindex{inode} nell'\textit{inode} diventa nullo, questo viene disallocato e
1713 lo spazio occupato su disco viene liberato. Si tenga presente comunque che a
1714 questo si aggiunge sempre un'ulteriore condizione e cioè che non ci siano
1715 processi che abbiano il suddetto file aperto.\footnote{come vedremo in
1716 sez.~\ref{sec:file_unix_interface} il kernel mantiene anche una tabella dei
1717 file aperti nei vari processi, che a sua volta contiene i riferimenti agli
1718 \itindex{inode} \textit{inode} ad essi relativi; prima di procedere alla
1719 cancellazione dello spazio occupato su disco dal contenuto di un file il
1720 kernel controlla anche questa tabella, per verificare che anche in essa non
1721 ci sia più nessun riferimento all'\textit{inode} in questione.}
1723 Questa caratteristica del sistema può essere usata per essere sicuri di non
1724 lasciare file temporanei su disco in caso di crash di un programma. La tecnica
1725 è quella di aprire un nuovo file e chiamare \func{unlink} su di esso subito
1726 dopo, in questo modo il contenuto del file sarà sempre disponibile all'interno
1727 del processo attraverso il suo file descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_fd}),
1728 ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio occupato su disco
1729 viene immediatamente rilasciato alla conclusione del processo, quando tutti i
1730 file vengono chiusi.
1732 Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
1733 la funzione \func{unlink} sulle directory, nel qual caso si otterrebbe un
1734 errore di \errcode{EISDIR}. Per cancellare una directory si deve usare la
1735 apposita funzione di sistema \func{rmdir} (che vedremo in
1736 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la funzione \func{remove}.
1737 Quest'ultima è la funzione prevista dallo standard ANSI C per effettuare una
1738 cancellazione generica di un file o di una directory e funziona anche per i
1739 sistemi operativo che non supportano gli \textit{hard link}. Nei sistemi
1740 unix-like \funcd{remove} è equivalente ad usare in maniera trasparente
1741 \func{unlink} per i file ed \func{rmdir} per le directory; il suo prototipo è:
1745 \fdecl{int remove(const char *pathname)}
1746 \fdesc{Cancella un file o una directory.}
1748 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
1749 caso \var{errno} assumerà uno dei valori relativi alla chiamata utilizzata,
1750 pertanto si può fare riferimento a quanto illustrato nelle descrizioni di
1751 \func{unlink} e \func{rmdir}.}
1754 La funzione utilizza la funzione \func{unlink} per cancellare i file e la
1755 funzione \func{rmdir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}) per cancellare
1756 le directory.\footnote{questo vale usando la \acr{glibc}; nella libc4 e nella
1757 libc5 la funzione \func{remove} era un semplice alias alla funzione
1758 \func{unlink} e quindi non poteva essere usata per le directory.} Si tenga
1759 presente che per alcune implementazioni del protocollo NFS utilizzare questa
1760 funzione può comportare la scomparsa di file ancora in uso.
1762 Infine per cambiare nome ad un file o a una directory si usa la funzione di
1763 sistema \funcd{rename},\footnote{la funzione è definita dallo standard ANSI C,
1764 ma si applica solo per i file, lo standard POSIX estende la funzione anche
1765 alle directory.} il cui prototipo è:
1769 \fdecl{int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
1770 \fdesc{Rinomina un file o una directory.}
1772 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1773 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1775 \item[\errcode{EACCESS}] non c'è permesso di scrivere nelle directory
1776 contenenti \param{oldpath} e \param{newpath} o di attraversare
1777 quelle dei loro \textit{pathname} o di scrivere su \param{newpath}
1778 se questa è una directory.
1779 \item[\errcode{EBUSY}] o \param{oldpath} o \param{newpath} sono in uso da
1780 parte di qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del
1781 sistema (come \textit{mount point}) ed il sistema non riesce a risolvere
1783 \item[\errcode{EEXIST}] \param{newpath} è una directory già esistente e
1784 non è vuota (anche \errcode{ENOTEMPTY}).
1785 \item[\errcode{EINVAL}] \param{newpath} contiene un prefisso di
1786 \param{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory come
1787 sotto-directory di sé stessa.
1788 \item[\errcode{EISDIR}] \param{newpath} è una directory mentre
1789 \param{oldpath} non è una directory.
1790 \item[\errcode{ENOTDIR}] uno dei componenti dei \textit{pathname} non è una
1791 directory o \param{oldpath} è una directory e
1792 \param{newpath} esiste e non è una directory.
1793 \item[\errval{EPERM}] la directory contenente \param{oldpath} o quella
1794 contenente un \param{newpath} esistente hanno lo
1795 \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} e non si è i proprietari dei
1796 rispettivi file (o non si hanno privilegi amministrativi) oppure il
1797 filesystem non supporta l'operazione.
1798 \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
1799 stesso filesystem e sotto lo stesso \textit{mount point}.
1800 \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{EMLINK},
1801 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC} e
1802 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
1805 La funzione rinomina in \param{newpath} il file o la directory indicati
1806 dall'argomento \param{oldpath}. Il nome viene eliminato nella directory
1807 originale e ricreato nella directory di destinazione mantenendo il riferimento
1808 allo stesso \itindex{inode} \textit{inode}. Non viene spostato nessun dato e
1809 \itindex{inode} l'\textit{inode} del file non subisce nessuna modifica in
1810 quanto le modifiche sono eseguite sulle directory che
1811 contengono \param{newpath} ed \param{oldpath}.
1813 Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
1814 \func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
1815 c'è modifica, per quanto temporanea, al \textit{link count} del file e non può
1816 esistere un istante in cui un altro processo possa trovare attivi entrambi i
1817 nomi per lo stesso file se la destinazione non esiste o in cui questa sparisca
1818 temporaneamente se già esiste.
1820 Dato che opera in maniera analoga la funzione è soggetta alle stesse
1821 restrizioni di \func{link}, quindi è necessario che \param{oldpath}
1822 e \param{newpath} siano nello stesso filesystem e facciano riferimento allo
1823 stesso \textit{mount point}, e che il filesystem supporti questo tipo di
1824 operazione. Qualora questo non avvenga si dovrà effettuare l'operazione in
1825 maniera non atomica copiando il file a destinazione e poi cancellando
1828 Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
1829 un file o una directory. Se ci riferisce ad un file allora \param{newpath}, se
1830 esiste, non deve essere una directory, altrimenti si avrà un errore di
1831 \errcode{EISDIR}. Se \param{newpath} indica un file già esistente questo verrà
1832 rimpiazzato atomicamente, ma nel caso in cui \func{rename} fallisca il kernel
1833 assicura che esso non sarà toccato. I caso di sovrascrittura però potrà
1834 esistere una breve finestra di tempo in cui sia \param{oldpath}
1835 che \param{newpath} potranno fare entrambi riferimento al file che viene
1838 Se \param{oldpath} è una directory allora \param{newpath}, se esistente, deve
1839 essere una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR}
1840 (se non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} o \errcode{EEXIST} (se non è
1841 vuota). Chiaramente \param{newpath} non potrà contenere \param{oldpath} nel
1842 suo \textit{pathname}, non essendo possibile rendere una directory una
1843 sottodirectory di sé stessa, se questo fosse il caso si otterrebbe un errore
1844 di \errcode{EINVAL}.
1846 Se \param{oldpath} si riferisce ad un collegamento simbolico questo sarà
1847 rinominato restando tale senza nessun effetto sul file a cui fa riferimento.
1848 Se invece \param{newpath} esiste ed è un collegamento simbolico verrà
1849 cancellato come qualunque altro file. Infine qualora \param{oldpath}
1850 e \param{newpath} siano due nomi che già fanno riferimento allo stesso file lo
1851 standard POSIX prevede che la funzione non ritorni un errore, e semplicemente
1852 non faccia nulla, lasciando entrambi i nomi. Linux segue questo standard,
1853 anche se, come fatto notare dal manuale della \acr{glibc}, il comportamento
1854 più ragionevole sarebbe quello di cancellare \param{oldpath}.
1856 In tutti i casi si dovranno avere i permessi di scrittura nelle directory
1857 contenenti \param{oldpath} e \param{newpath}, e nel caso \param{newpath} sia
1858 una directory vuota già esistente anche su di essa (perché dovrà essere
1859 aggiornata la voce ``\texttt{..}''). Se poi le directory
1860 contenenti \param{oldpath} o \param{newpath} hanno lo \itindex{sticky~bit}
1861 \textit{sticky bit} attivo (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) si dovrà
1862 essere i proprietari dei file (o delle directory) che si vogliono rinominare,
1863 o avere i permessi di amministratore.
1866 \subsection{La creazione e la cancellazione delle directory}
1867 \label{sec:file_dir_creat_rem}
1869 Benché in sostanza le directory non siano altro che dei file contenenti
1870 elenchi di nomi con riferimenti ai rispettivi \itindex{inode} \textit{inode},
1871 non è possibile trattarle come file ordinari e devono essere create
1872 direttamente dal kernel attraverso una opportuna \textit{system
1873 call}.\footnote{questo è quello che permette anche, attraverso l'uso del
1874 VFS, l'utilizzo di diversi formati per la gestione dei suddetti elenchi,
1875 dalle semplici liste a strutture complesse come alberi binari, hash,
1876 ecc. che consentono una ricerca veloce quando il numero di file è molto
1877 grande.} La funzione di sistema usata per creare una directory è
1878 \funcd{mkdir}, ed il suo prototipo è:
1883 \fdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
1884 \fdesc{Crea una nuova directory.}
1886 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
1887 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1889 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory in
1890 cui si vuole inserire la nuova directory o di attraversamento per le
1891 directory al di sopra di essa.
1892 \item[\errcode{EEXIST}] un file o una directory o un collegamento simbolico
1893 con quel nome esiste già.
1894 \item[\errcode{EMLINK}] la directory in cui si vuole creare la nuova
1895 directory contiene troppi file; sotto Linux questo normalmente non avviene
1896 perché il filesystem standard consente la creazione di un numero di file
1897 maggiore di quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo
1898 avere a che fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può
1900 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
1901 la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
1903 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
1904 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EPERM},
1905 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
1908 La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
1909 standard presenti in ogni directory (``\file{.}'' e ``\file{..}''), con il
1910 nome indicato dall'argomento \param{dirname}.
1912 I permessi di accesso (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}) con cui la
1913 directory viene creata sono specificati dall'argomento \param{mode}, i cui
1914 possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_permission_const}; si
1915 tenga presente che questi sono modificati dalla maschera di creazione dei file
1916 (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). La titolarità della nuova
1917 directory è impostata secondo quanto illustrato in
1918 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}.
1920 Come accennato in precedenza per eseguire la cancellazione di una directory è
1921 necessaria una specifica funzione di sistema, \funcd{rmdir}, il suo prototipo
1926 \fdecl{int rmdir(const char *dirname)}
1927 \fdesc{Cancella una directory.}
1929 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
1930 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1932 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory
1933 che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
1934 di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
1936 \item[\errcode{EBUSY}] la directory specificata è la directory di lavoro o
1937 la radice di qualche processo o un \textit{mount point}.
1938 \item[\errcode{EINVAL}] si è usato ``\texttt{.}'' come ultimo componente
1940 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta la cancellazione di
1941 directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
1942 \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato e non si è i
1943 proprietari della directory o non si hanno privilegi amministrativi.
1945 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
1946 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errcode{ENOTEMPTY} e
1947 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
1951 La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota, la
1952 directory deve cioè contenere le due voci standard ``\file{.}'' e
1953 ``\file{..}'' e niente altro. Il nome può essere indicato con un
1954 \textit{pathname} assoluto o relativo, ma si deve fare riferimento al nome
1955 nella directory genitrice, questo significa che \textit{pathname} terminanti
1956 in ``\file{.}'' e ``\file{..}'' anche se validi in altri contesti, causeranno
1957 il fallimento della funzione.
1959 Se la directory cancellata risultasse aperta in qualche processo per una
1960 lettura dei suoi contenuti (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_read}), pur
1961 scomparendo dal filesystem e non essendo più possibile accedervi o crearvi
1962 altri file, le risorse ad essa associate verrebbero disallocate solo alla
1963 chiusura di tutti questi ulteriori riferimenti.
1966 \subsection{Lettura e scansione delle directory}
1967 \label{sec:file_dir_read}
1969 Benché le directory alla fine non siano altro che dei file che contengono
1970 delle liste di nomi associati ai relativi \itindex{inode} \textit{inode}, per
1971 il ruolo che rivestono nella struttura del sistema non possono essere trattate
1972 come dei normali file di dati. Ad esempio, onde evitare inconsistenze
1973 all'interno del filesystem, solo il kernel può scrivere il contenuto di una
1974 directory, e non può essere un processo a inserirvi direttamente delle voci
1975 con le usuali funzioni di scrittura.
1977 Ma se la scrittura e l'aggiornamento dei dati delle directory è compito del
1978 kernel, sono molte le situazioni in cui i processi necessitano di poterne
1979 leggere il contenuto. Benché questo possa essere fatto direttamente (vedremo
1980 in sez.~\ref{sec:file_open_close} che è possibile aprire una directory come se
1981 fosse un file, anche se solo in sola lettura) in generale il formato con cui
1982 esse sono scritte può dipendere dal tipo di filesystem, tanto che, come
1983 riportato in tab.~\ref{tab:file_file_operations}, il VFS prevede una apposita
1984 funzione per la lettura delle directory.
1986 \itindbeg{directory~stream}
1988 Tutto questo si riflette nello standard POSIX\footnote{le funzioni erano
1989 presenti in SVr4 e 4.3BSD, la loro specifica è riportata in POSIX.1-2001.}
1990 che ha introdotto una apposita interfaccia per la lettura delle directory,
1991 basata sui cosiddetti \textit{directory stream}, chiamati così per l'analogia
1992 con i \textit{file stream} dell'interfaccia standard ANSI C che vedremo in
1993 sez.~\ref{sec:files_std_interface}. La prima funzione di questa interfaccia è
1994 \funcd{opendir}, il cui prototipo è:
1999 \fdecl{DIR *opendir(const char *dirname)}
2000 \fdesc{Apre un \textit{directory stream}.}
2002 {La funzione ritorna un puntatore al \textit{directory stream} in caso di
2003 successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
2004 dei valori \errval{EACCES}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
2005 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e \errval{ENOTDIR} nel loro significato
2009 La funzione apre un \textit{directory stream} per la directory
2010 \param{dirname}, ritornando il puntatore ad un oggetto di tipo \type{DIR} (che
2011 è il tipo opaco usato dalle librerie per gestire i \textit{directory stream})
2012 da usare per tutte le operazioni successive, la funzione inoltre posiziona lo
2013 \textit{stream} sulla prima voce contenuta nella directory.
2015 Si tenga presente che comunque la funzione opera associando il
2016 \textit{directory stream} ad un opportuno file descriptor sottostante, sul
2017 quale vengono compiute le operazioni. Questo viene sempre aperto impostando il
2018 flag di \textit{close-on-exec} (si ricordi quanto detto in
2019 sez.~\ref{sec:proc_exec}), così da evitare che resti aperto in caso di
2020 esecuzione di un altro programma.
2022 Nel caso in cui sia necessario conoscere il \textit{file descriptor} associato
2023 ad un \textit{directory stream} si può usare la funzione
2024 \funcd{dirfd},\footnote{questa funzione è una estensione introdotta con BSD
2025 4.3-Reno ed è presente in Linux con le libc5 (a partire dalla versione
2026 5.1.2) e con la \acr{glibc} ma non presente in POSIX fino alla revisione
2027 POSIX.1-2008, per questo per poterla utilizzare fino alla versione 2.10
2028 della \acr{glibc} era necessario definire le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2029 \macro{\_SVID\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
2030 \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o
2031 \texttt{\macro{\_XOPEN\_SOURCE} >= 700}.} il cui prototipo è:
2036 \fdecl{int dirfd(DIR *dir)}
2037 \fdesc{Legge il file descriptor associato ad un \textit{directory stream}.}
2039 {La funzione ritorna un valore positivo corrispondente al file descriptor in
2040 caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
2043 \item[\errcode{EINVAL}] \param{dir} non è un puntatore ad un
2044 \textit{directory stream}.
2045 \item[\errcode{ENOTSUP}] l'implementazione non supporta l'uso di un file
2046 descriptor per la directory.
2051 La funzione restituisce il file descriptor associato al \textit{directory
2052 stream} \param{dir}. Di solito si utilizza questa funzione in abbinamento a
2053 funzioni che operano sui file descriptor, ad esempio si potrà usare
2054 \func{fstat} per ottenere le proprietà della directory, o \func{fchdir} per
2055 spostare su di essa la directory di lavoro (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}).
2057 Viceversa se si è aperto un file descriptor corrispondente ad una directory è
2058 possibile associarvi un \textit{directory stream} con la funzione
2059 \funcd{fdopendir},\footnote{questa funzione è però disponibile solo a partire
2060 dalla versione 2.4 della \acr{glibc}, ed è stata introdotta nello standard
2061 POSIX solo a partire dalla revisione POSIX.1-2008, prima della versione 2.10
2062 della \acr{glibc} per poterla utilizzare era necessario definire la macro
2063 \macro{\_GNU\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
2064 \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o \texttt{\_XOPEN\_SOURCE >=
2065 700} .} il cui prototipo è:
2070 \fdecl{DIR *fdopendir(int fd)}
2071 \fdesc{Associa un \textit{directory stream} ad un file descriptor.}
2073 {La funzione ritorna un puntatore al \textit{directory stream} in caso di
2074 successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
2075 dei valori \errval{EBADF} o \errval{ENOMEM} nel loro significato generico.}
2078 La funzione è identica a \func{opendir}, ma ritorna un \textit{directory
2079 stream} facendo riferimento ad un file descriptor \param{fd} che deve essere
2080 stato aperto in precedenza; la funzione darà un errore qualora questo non
2081 corrisponda ad una directory. L'uso di questa funzione permette di rispondere
2082 agli stessi requisiti delle funzioni ``\textit{at}'' che vedremo in
2083 sez.~\ref{sec:file_openat}.
2085 Una volta utilizzata il file descriptor verrà usato internamente dalle
2086 funzioni che operano sul \textit{directory stream} e non dovrà essere più
2087 utilizzato all'interno del proprio programma. In particolare dovrà essere
2088 chiuso attraverso il \textit{directory stream} con \func{closedir} e non
2089 direttamente. Si tenga presente inoltre che \func{fdopendir} non modifica lo
2090 stato di un eventuale flag di \textit{close-on-exec}, che pertanto dovrà
2091 essere impostato esplicitamente in fase di apertura del file descriptor.
2093 Una volta che si sia aperto un \textit{directory stream} la lettura del
2094 contenuto della directory viene effettuata attraverso la funzione
2095 \funcd{readdir}, il cui prototipo è:
2100 \fdecl{struct dirent *readdir(DIR *dir)}
2101 \fdesc{Legge una voce dal \textit{directory stream}.}
2103 {La funzione ritorna il puntatore alla struttura contenente i dati in caso di
2104 successo e \val{NULL} per un errore o se si è raggiunta la fine dello
2105 \textit{stream}. Il solo codice di errore restituito in \var{errno} è
2106 \errval{EBADF} qualora \param{dir} non indichi un \textit{directory stream}
2110 La funzione legge la voce corrente nella directory, posizionandosi sulla voce
2111 successiva. Pertanto se si vuole leggere l'intero contenuto di una directory
2112 occorrerà ripetere l'esecuzione della funzione fintanto che non si siano
2113 esaurite tutte le voci in essa presenti, che viene segnalata dalla
2114 restituzione di \val{NULL} come valore di ritorno. Si può distinguere questa
2115 condizione da un errore in quanto in questo caso \var{errno} non verrebbe
2118 I dati letti da \func{readdir} vengono memorizzati in una struttura
2119 \struct{dirent}, la cui definizione è riportata in
2120 fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}.\footnote{la definizione è quella usata da
2121 Linux, che si trova nel file \file{/usr/include/bits/dirent.h}, essa non
2122 contempla la presenza del campo \var{d\_namlen} che indica la lunghezza del
2123 nome del file.} La funzione non è rientrante e restituisce il puntatore ad
2124 una struttura allocata staticamente, che viene sovrascritta tutte le volte che
2125 si ripete la lettura di una voce sullo stesso \textit{directory stream}.
2127 Di questa funzione esiste anche una versione rientrante,
2128 \funcd{readdir\_r},\footnote{per usarla è necessario definire una qualunque
2129 delle macro \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 1},
2130 \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE}, \macro{\_SVID\_SOURCE},
2131 \macro{\_POSIX\_SOURCE}.} che non usa una struttura allocata staticamente, e
2132 può essere utilizzata anche con i \itindex{thread} \textit{thread}, il suo
2138 \fdecl{int readdir\_r(DIR *dir, struct dirent *entry, struct dirent **result)}
2139 \fdesc{Legge una voce dal \textit{directory stream}.}
2141 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo ed un numero positivo per un
2142 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
2146 La funzione restituisce in \param{result} come \textit{value result argument}
2147 l'indirizzo della struttura \struct{dirent} dove sono stati salvati i dati,
2148 che deve essere allocata dal chiamante, ed il cui indirizzo deve essere
2149 indicato con l'argomento \param{entry}. Se si è raggiunta la fine del
2150 \textit{directory stream} invece in \param{result} viene restituito il valore
2153 \begin{figure}[!htb]
2154 \footnotesize \centering
2155 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
2156 \includestruct{listati/dirent.c}
2159 \caption{La struttura \structd{dirent} per la lettura delle informazioni dei
2161 \label{fig:file_dirent_struct}
2164 % Lo spazio per la \struct{dirent} dove vengono restituiti i dati della
2165 % directory deve essere allocato a cura del chiamante, dato che la dimensione
2168 I vari campi di \struct{dirent} contengono le informazioni relative alle voci
2169 presenti nella directory. Sia BSD che SVr4 che POSIX.1-2001\footnote{il
2170 vecchio standard POSIX prevedeva invece solo la presenza del campo
2171 \var{d\_fileno}, identico \var{d\_ino}, che in Linux era definito come alias
2172 di quest'ultimo, mentre il campo \var{d\_name} era considerato dipendente
2173 dall'implementazione.} prevedono che siano sempre presenti il campo
2174 \var{d\_name}, che contiene il nome del file nella forma di una stringa
2175 terminata da uno zero, ed il campo \var{d\_ino}, che contiene il numero di
2176 \itindex{inode} \textit{inode} cui il file è associato e corrisponde al campo
2177 \var{st\_ino} di \struct{stat}. La presenza di ulteriori campi opzionali
2178 oltre i due citati è segnalata dalla definizione di altrettante macro nella
2179 forma \code{\_DIRENT\_HAVE\_D\_XXX} dove \code{XXX} è il nome del relativo
2180 campo. Come si può evincere da fig.~\ref{fig:file_dirent_struct} nel caso di
2181 Linux sono pertanto definite le macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_TYPE},
2182 \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_OFF} e \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_RECLEN}, mentre non
2183 è definita la macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_NAMLEN}.
2185 Dato che possono essere presenti campi opzionali e che lo standard
2186 POSIX.1-2001 non specifica una dimensione definita per il nome dei file (che
2187 può variare a seconda del filesystem), ma solo un limite superiore pari a
2188 \const{NAME\_MAX} (vedi tab.~\ref{tab:sys_file_macro}), in generale per
2189 allocare una struttura \struct{dirent} in maniera portabile occorre eseguire
2190 un calcolo per ottenere le dimensioni appropriate per il proprio
2191 sistema.\footnote{in SVr4 la lunghezza del campo è definita come
2192 \code{NAME\_MAX+1} che di norma porta al valore di 256 byte usato anche in
2193 fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}.} Lo standard però richiede che il campo
2194 \var{d\_name} sia sempre l'ultimo della struttura, questo ci consente di
2195 ottenere la dimensione della prima parte con la macro di utilità generica
2196 \macro{offsetof}, che si può usare con il seguente prototipo:
2202 \fdecl{size\_t \macro{offsetof}(type, member)}
2203 \fdesc{Restituisce la posizione del campo \param{member} nella
2204 struttura \param{type}.}
2209 Ottenuta allora con \code{offsetof(struct dirent, d\_name)} la dimensione
2210 della parte iniziale della struttura, basterà sommarci la dimensione massima
2211 dei nomi dei file nel filesystem che si sta usando, che si può ottenere
2212 attraverso la funzione \func{pathconf} (per la quale si rimanda a
2213 sez.~\ref{sec:sys_file_limits}) più un ulteriore carattere per la terminazione
2216 Per quanto riguarda il significato dei campi opzionali, il campo \var{d\_type}
2217 indica il tipo di file (se fifo, directory, collegamento simbolico, ecc.), e
2218 consente di evitare una successiva chiamata a \func{lstat} (vedi
2219 sez.~\ref{sec:file_stat}) per determinarlo. I suoi possibili valori sono
2220 riportati in tab.~\ref{tab:file_dtype_macro}. Si tenga presente che questo
2221 valore è disponibile solo per i filesystem che ne supportano la restituzione
2222 (fra questi i più noti sono \textsl{btrfs}, \textsl{ext2}, \textsl{ext3}, e
2223 \textsl{ext4}), per gli altri si otterrà sempre il valore
2224 \const{DT\_UNKNOWN}.\footnote{inoltre fino alla versione 2.1 della
2225 \acr{glibc}, pur essendo il campo \var{d\_type} presente, il suo uso non era
2226 implementato, e veniva restituito comunque il valore \const{DT\_UNKNOWN}.}
2231 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
2233 \textbf{Valore} & \textbf{Tipo di file} \\
2236 \const{DT\_UNKNOWN} & Tipo sconosciuto.\\
2237 \const{DT\_REG} & File normale.\\
2238 \const{DT\_DIR} & Directory.\\
2239 \const{DT\_LNK} & Collegamento simbolico.\\
2240 \const{DT\_FIFO} & Fifo.\\
2241 \const{DT\_SOCK} & Socket.\\
2242 \const{DT\_CHR} & Dispositivo a caratteri.\\
2243 \const{DT\_BLK} & Dispositivo a blocchi.\\
2246 \caption{Costanti che indicano i vari tipi di file nel campo \var{d\_type}
2247 della struttura \struct{dirent}.}
2248 \label{tab:file_dtype_macro}
2251 Per la conversione da e verso l'analogo valore mantenuto dentro il campo
2252 \var{st\_mode} di \struct{stat} (vedi fig.~\ref{fig:file_stat_struct}) sono
2253 definite anche due macro di conversione, \macro{IFTODT} e \macro{DTTOIF}:
2259 \fdecl{int \macro{IFTODT}(mode\_t MODE)}
2260 \fdesc{Converte il tipo di file dal formato di \var{st\_mode} a quello di
2262 \fdecl{mode\_t \macro{DTTOIF}(int DTYPE)}
2263 \fdesc{Converte il tipo di file dal formato di \var{d\_type} a quello di
2269 Il campo \var{d\_off} contiene invece la posizione della voce successiva della
2270 directory, mentre il campo \var{d\_reclen} la lunghezza totale della voce
2271 letta. Con questi due campi diventa possibile, determinando la posizione delle
2272 varie voci, spostarsi all'interno dello \textit{stream} usando la funzione
2273 \funcd{seekdir},\footnote{sia questa funzione che \func{telldir}, sono
2274 estensioni prese da BSD, ed introdotte nello standard POSIX solo a partire
2275 dalla revisione POSIX.1-2001, per poterle utilizzare deve essere definita
2276 una delle macro \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2277 \macro{\_SVID\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
2281 \fdecl{void seekdir(DIR *dir, off\_t offset)}
2282 \fdesc{Cambia la posizione all'interno di un \textit{directory stream}.}
2284 {La funzione non ritorna niente e non imposta errori.}
2287 La funzione non ritorna nulla e non segnala errori, è però necessario che il
2288 valore dell'argomento \param{offset} sia valido per lo
2289 \textit{stream} \param{dir}; esso pertanto deve essere stato ottenuto o dal
2290 valore di \var{d\_off} di \struct{dirent} o dal valore restituito dalla
2291 funzione \funcd{telldir}, che legge la posizione corrente; il cui prototipo
2292 è:\footnote{prima della \acr{glibc} 2.1.1 la funzione restituiva un valore di
2293 tipo \type{off\_t}, sostituito a partire dalla versione 2.1.2 da \ctyp{long}
2294 per conformità a POSIX.1-2001.}
2298 \fdecl{long telldir(DIR *dir)}
2299 \fdesc{Ritorna la posizione corrente in un \textit{directory stream}.}
2301 {La funzione ritorna la posizione corrente nello \textit{stream} (un numero
2302 positivo) in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso
2303 \var{errno} assume solo il valore di \errval{EBADF}, corrispondente ad un
2304 valore errato per \param{dir}. }
2307 La sola funzione di posizionamento per un \textit{directory stream} prevista
2308 originariamente dallo standard POSIX è \funcd{rewinddir}, che riporta la
2309 posizione a quella iniziale; il suo prototipo è:
2314 \fdecl{void rewinddir(DIR *dir)}
2315 \fdesc{Si posiziona all'inizio di un \textit{directory stream}.}
2317 {La funzione non ritorna niente e non imposta errori.}
2320 Una volta completate le operazioni si può chiudere il \textit{directory
2321 stream}, ed il file descriptor ad esso associato, con la funzione
2322 \funcd{closedir}, il cui prototipo è:
2327 \fdecl{int closedir(DIR *dir)}
2328 \fdesc{Chiude un \textit{directory stream}.}
2330 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2331 caso \var{errno} assume solo il valore \errval{EBADF}.}
2334 A parte queste funzioni di base in BSD 4.3 venne introdotta un'altra funzione
2335 che permette di eseguire una scansione completa, con tanto di ricerca ed
2336 ordinamento, del contenuto di una directory; la funzione è
2337 \funcd{scandir}\footnote{in Linux questa funzione è stata introdotta fin dalle
2338 \acr{libc4} e richiede siano definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2339 \macro{\_SVID\_SOURCE}.} ed il suo prototipo è:
2343 \fdecl{int scandir(const char *dir, struct dirent ***namelist, \\
2344 \phantom{int scandir(}int(*filter)(const struct dirent *), \\
2345 \phantom{int scandir(}int(*compar)(const struct dirent **, const struct dirent **))}
2346 \fdesc{Esegue una scansione di un \textit{directory stream}.}
2348 {La funzione ritorna il numero di voci trovate in caso di successo e $-1$ per
2349 un errore, nel qual caso \var{errno} può assumere solo il valore
2353 Al solito, per la presenza fra gli argomenti di due puntatori a funzione, il
2354 prototipo non è molto comprensibile; queste funzioni però sono quelle che
2355 controllano rispettivamente la selezione di una voce, passata con
2356 l'argomento \param{filter}, e l'ordinamento di tutte le voci selezionate,
2357 specificata dell'argomento \param{compar}.
2359 La funzione legge tutte le voci della directory indicata dall'argomento
2360 \param{dir}, passando un puntatore a ciascuna di esse (una struttura
2361 \struct{dirent}) come argomento della funzione di selezione specificata da
2362 \param{filter}; se questa ritorna un valore diverso da zero il puntatore viene
2363 inserito in un vettore che viene allocato dinamicamente con \func{malloc}.
2364 Qualora si specifichi un valore \val{NULL} per l'argomento \param{filter} non
2365 viene fatta nessuna selezione e si ottengono tutte le voci presenti.
2367 Le voci selezionate possono essere riordinate tramite \funcm{qsort}, le
2368 modalità del riordinamento possono essere personalizzate usando la funzione
2369 \param{compar} come criterio di ordinamento di \funcm{qsort}, la funzione
2370 prende come argomenti le due strutture \struct{dirent} da confrontare
2371 restituendo un valore positivo, nullo o negativo per indicarne l'ordinamento;
2372 alla fine l'indirizzo della lista ordinata dei puntatori alle strutture
2373 \struct{dirent} viene restituito nell'argomento
2374 \param{namelist}.\footnote{la funzione alloca automaticamente la lista, e
2375 restituisce, come \textit{value result argument}, l'indirizzo della stessa;
2376 questo significa che \param{namelist} deve essere dichiarato come
2377 \code{struct dirent **namelist} ed alla funzione si deve passare il suo
2380 \itindend{directory~stream}
2382 Per l'ordinamento, vale a dire come valori possibili per l'argomento
2383 \param{compar}, sono disponibili due funzioni predefinite, \funcd{alphasort} e
2384 \funcd{versionsort}, i cui prototipi sono:
2388 \fdecl{int alphasort(const void *a, const void *b)}
2389 \fdecl{int versionsort(const void *a, const void *b)}
2390 \fdesc{Riordinano le voci di \textit{directory stream}.}
2392 {Le funzioni restituiscono un valore minore, uguale o maggiore di zero qualora
2393 il primo argomento sia rispettivamente minore, uguale o maggiore del secondo
2394 e non forniscono errori.}
2397 La funzione \func{alphasort} deriva da BSD ed è presente in Linux fin dalle
2398 \acr{libc4}\footnote{la versione delle \acr{libc4} e \acr{libc5} usa però come
2399 argomenti dei puntatori a delle strutture \struct{dirent}; la glibc usa il
2400 prototipo originario di BSD, mostrato anche nella definizione, che prevede
2401 puntatori a \ctyp{void}.} e deve essere specificata come argomento
2402 \param{compar} per ottenere un ordinamento alfabetico secondo il valore del
2403 campo \var{d\_name} delle varie voci. La \acr{glibc} prevede come
2404 estensione\footnote{la \acr{glibc}, a partire dalla versione 2.1, effettua
2405 anche l'ordinamento alfabetico tenendo conto delle varie localizzazioni,
2406 usando \funcm{strcoll} al posto di \funcm{strcmp}.} anche
2407 \func{versionsort}, che ordina i nomi tenendo conto del numero di versione,
2408 cioè qualcosa per cui \texttt{file10} viene comunque dopo \texttt{file4}.
2410 \begin{figure}[!htbp]
2411 \footnotesize \centering
2412 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2413 \includecodesample{listati/my_ls.c}
2415 \caption{Esempio di codice per eseguire la lista dei file contenuti in una
2417 \label{fig:file_my_ls}
2420 Un semplice esempio dell'uso di queste funzioni è riportato in
2421 fig.~\ref{fig:file_my_ls}, dove si è riportata la sezione principale di un
2422 programma che, usando la funzione di scansione illustrata in
2423 fig.~\ref{fig:file_dirscan}, stampa i nomi dei file contenuti in una directory
2424 e la relativa dimensione, in sostanza una versione semplificata del comando
2427 Il programma è estremamente semplice; in fig.~\ref{fig:file_my_ls} si è omessa
2428 la parte di gestione delle opzioni, che prevede solo l'uso di una funzione per
2429 la stampa della sintassi, anch'essa omessa, ma il codice completo può essere
2430 trovato coi sorgenti allegati alla guida nel file \file{myls.c}.
2432 In sostanza tutto quello che fa il programma, dopo aver controllato
2433 (\texttt{\small 12-15}) di avere almeno un argomento, che indicherà la
2434 directory da esaminare, è chiamare (\texttt{\small 16}) la funzione
2435 \myfunc{dir\_scan} per eseguire la scansione, usando la funzione \code{do\_ls}
2436 (\texttt{\small 22-29}) per fare tutto il lavoro.
2438 Quest'ultima si limita (\texttt{\small 26}) a chiamare \func{stat} sul file
2439 indicato dalla directory entry passata come argomento (il cui nome è appunto
2440 \var{direntry->d\_name}), memorizzando in una opportuna struttura \var{data} i
2441 dati ad esso relativi, per poi provvedere (\texttt{\small 27}) a stampare il
2442 nome del file e la dimensione riportata in \var{data}.
2444 Dato che la funzione verrà chiamata all'interno di \myfunc{dir\_scan} per ogni
2445 voce presente questo è sufficiente a stampare la lista completa dei file e
2446 delle relative dimensioni. Si noti infine come si restituisca sempre 0 come
2447 valore di ritorno per indicare una esecuzione senza errori.
2449 \begin{figure}[!htbp]
2450 \footnotesize \centering
2451 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2452 \includecodesample{listati/dir_scan.c}
2454 \caption{Codice della funzione di scansione di una directory contenuta nel
2455 file \file{dir\_scan.c}.}
2456 \label{fig:file_dirscan}
2459 Tutto il grosso del lavoro è svolto dalla funzione \myfunc{dir\_scan},
2460 riportata in fig.~\ref{fig:file_dirscan}. La funzione è volutamente generica e
2461 permette di eseguire una funzione, passata come secondo argomento, su tutte le
2462 voci di una directory. La funzione inizia con l'aprire (\texttt{\small
2463 18-22}) uno \textit{stream} sulla directory passata come primo argomento,
2464 stampando un messaggio in caso di errore.
2466 Il passo successivo (\texttt{\small 23-24}) è cambiare directory di lavoro
2467 (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzioni
2468 \func{dirfd} e \func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente
2469 \func{chdir} su \var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo
2470 (\texttt{\small 26-30}) sulle singole voci dello \textit{stream} ci si trovi
2471 all'interno della directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento
2472 della funzione \code{do\_ls}, e ad ogni funzione che debba usare il campo
2473 \var{d\_name}, in quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una
2474 struttura \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione,
2475 e senza questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per
2476 ottenere le dimensioni.}
2478 Avendo usato lo stratagemma di fare eseguire tutte le manipolazioni necessarie
2479 alla funzione passata come secondo argomento, il ciclo di scansione della
2480 directory è molto semplice; si legge una voce alla volta (\texttt{\small 26})
2481 all'interno di una istruzione di \code{while} e fintanto che si riceve una
2482 voce valida, cioè un puntatore diverso da \val{NULL}, si esegue
2483 (\texttt{\small 27}) la funzione di elaborazione \var{compare} (che nel nostro
2484 caso sarà \code{do\_ls}), ritornando con un codice di errore (\texttt{\small
2485 28}) qualora questa presenti una anomalia, identificata da un codice di
2486 ritorno negativo. Una volta terminato il ciclo la funzione si conclude con la
2487 chiusura (\texttt{\small 32}) dello \textit{stream}\footnote{nel nostro caso,
2488 uscendo subito dopo la chiamata, questo non servirebbe, in generale però
2489 l'operazione è necessaria, dato che la funzione può essere invocata molte
2490 volte all'interno dello stesso processo, per cui non chiudere i
2491 \textit{directory stream} comporterebbe un consumo progressivo di risorse,
2492 con conseguente rischio di esaurimento delle stesse.} e la restituzione
2493 (\texttt{\small 32}) del codice di operazioni concluse con successo.
2497 \subsection{La directory di lavoro}
2498 \label{sec:file_work_dir}
2500 \index{directory~di~lavoro|(}
2502 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} a ciascun processo è associata una
2503 directory nel filesystem,\footnote{questa viene mantenuta all'interno dei dati
2504 della sua \kstruct{task\_struct} (vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), più
2505 precisamente nel campo \texttt{pwd} della sotto-struttura
2506 \kstruct{fs\_struct}.} che è chiamata \textsl{directory corrente} o
2507 \textsl{directory di lavoro} (in inglese \textit{current working directory}).
2508 La directory di lavoro è quella da cui si parte quando un
2509 \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} è espresso in forma relativa,
2510 dove il ``\textsl{relativa}'' fa riferimento appunto a questa directory.
2512 Quando un utente effettua il login, questa directory viene impostata alla
2513 \textit{home directory} del suo account. Il comando \cmd{cd} della shell
2514 consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad un'altra, il
2515 comando \cmd{pwd} la stampa sul terminale. Siccome la directory di lavoro
2516 resta la stessa quando viene creato un processo figlio (vedi
2517 sez.~\ref{sec:proc_fork}), la directory di lavoro della shell diventa anche la
2518 directory di lavoro di qualunque comando da essa lanciato.
2520 Dato che è il kernel che tiene traccia per ciascun processo \itindex{inode}
2521 dell'\textit{inode} della directory di lavoro, per ottenerne il
2522 \textit{pathname} occorre usare una apposita funzione,
2523 \funcd{getcwd},\footnote{con Linux \func{getcwd} è una \textit{system call}
2524 dalla versione 2.1.9, in precedenza il valore doveva essere ottenuto tramite
2525 il filesystem \texttt{/proc} da \procfile{/proc/self/cwd}.} il cui prototipo
2530 \fdecl{char *getcwd(char *buffer, size\_t size)}
2531 \fdesc{Legge il \textit{pathname} della directory di lavoro corrente.}
2533 {La funzione ritorna il puntatore a \param{buffer} in caso di successo e
2534 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2536 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di lettura o di attraversamento su
2537 uno dei componenti del \textit{pathname} (cioè su una delle directory
2538 superiori alla corrente).
2539 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{size} è zero e \param{buffer} non
2541 \item[\errcode{ENOENT}] la directory di lavoro è stata eliminata.
2542 \item[\errcode{ERANGE}] l'argomento \param{size} è più piccolo della
2543 lunghezza del \textit{pathname}.
2545 ed inoltre \errcode{EFAULT} nel suo significato generico.}
2548 La funzione restituisce il \textit{pathname} completo della directory di
2549 lavoro corrente nella stringa puntata da \param{buffer}, che deve essere
2550 precedentemente allocata, per una dimensione massima di \param{size}. Il
2551 buffer deve essere sufficientemente largo da poter contenere il
2552 \textit{pathname} completo più lo zero di terminazione della stringa. Qualora
2553 esso ecceda le dimensioni specificate con \param{size} la funzione restituisce
2556 Si può anche specificare un puntatore nullo come
2557 \param{buffer},\footnote{questa è un'estensione allo standard POSIX.1,
2558 supportata da Linux e dalla \acr{glibc}.} nel qual caso la stringa sarà
2559 allocata automaticamente per una dimensione pari a \param{size} qualora questa
2560 sia diversa da zero, o della lunghezza esatta del \textit{pathname}
2561 altrimenti. In questo caso ci si deve ricordare di disallocare la stringa con
2562 \func{free} una volta cessato il suo utilizzo.
2564 Un uso comune di \func{getcwd} è quello di salvarsi la directory di lavoro
2565 all'avvio del programma per poi potervi tornare in un tempo successivo, un
2566 metodo alternativo più veloce, se non si è a corto di file descriptor, è
2567 invece quello di aprire all'inizio la directory corrente (vale a dire
2568 ``\texttt{.}'') e tornarvi in seguito con \func{fchdir}.
2570 Di questa funzione esiste una versione alternativa per compatibilità
2571 all'indietro con BSD, \funcm{getwd}, che non prevede l'argomento \param{size}
2572 e quindi non consente di specificare la dimensione di \param{buffer} che
2573 dovrebbe essere allocato in precedenza ed avere una dimensione sufficiente
2574 (per BSD maggiore \const{PATH\_MAX}, che di solito 256 byte, vedi
2575 sez.~\ref{sec:sys_limits}). Il problema è che su Linux non esiste una
2576 dimensione superiore per la lunghezza di un \textit{pathname}, per cui non è
2577 detto che il buffer sia sufficiente a contenere il nome del file, e questa è
2578 la ragione principale per cui questa funzione è deprecata, e non la tratteremo.
2580 Una seconda funzione usata per ottenere la directory di lavoro è
2581 \funcm{get\_current\_dir\_name},\footnote{la funzione è una estensione GNU e
2582 presente solo nella \acr{glibc}.} che non prende nessun argomento ed è
2583 sostanzialmente equivalente ad una \code{getcwd(NULL, 0)}, con la differenza
2584 che se disponibile essa ritorna il valore della variabile di ambiente
2585 \envvar{PWD}, che essendo costruita dalla shell può contenere un
2586 \textit{pathname} comprendente anche dei collegamenti simbolici. Usando
2587 \func{getcwd} infatti, essendo il \textit{pathname} ricavato risalendo
2588 all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni passaggio
2589 attraverso eventuali collegamenti simbolici.
2591 Per cambiare la directory di lavoro si può usare la funzione di sistema
2592 \funcd{chdir}, equivalente del comando di shell \cmd{cd}, il cui nome sta
2593 appunto per \textit{change directory}, il suo prototipo è:
2597 \fdecl{int chdir(const char *pathname)}
2598 \fdesc{Cambia la directory di lavoro per \textit{pathname}.}
2600 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2601 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2603 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di ricerca su uno dei componenti
2604 di \param{pathname}.
2605 \item[\errcode{ENOTDIR}] non si è specificata una directory.
2607 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
2608 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT} e \errval{ENOMEM} nel loro
2609 significato generico.}
2612 La funzione cambia la directory di lavoro in \param{pathname} ed
2613 ovviamente \param{pathname} deve indicare una directory per la quale si hanno
2614 i permessi di accesso.
2616 Dato che ci si può riferire ad una directory anche tramite un file descriptor,
2617 per cambiare directory di lavoro è disponibile anche la funzione di sistema
2618 \funcd{fchdir}, il cui prototipo è:
2622 \fdecl{int fchdir(int fd)}
2623 \fdesc{Cambia la directory di lavoro per file descriptor.}
2625 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2626 caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o \errval{EACCES} nel loro
2627 significato generico.}
2630 La funzione è identica a \func{chdir}, ma prende come argomento un file
2631 descriptor \param{fd} invece di un \textit{pathname}. Anche in questo
2632 caso \param{fd} deve essere un file descriptor valido che fa riferimento ad
2633 una directory. Inoltre l'unico errore di accesso possibile (tutti gli altri
2634 sarebbero occorsi all'apertura di \param{fd}), è quello in cui il processo non
2635 ha il permesso di attraversamento alla directory specificata da \param{fd}.
2637 \index{directory~di~lavoro|)}
2640 \subsection{La creazione dei \textsl{file speciali}}
2641 \label{sec:file_mknod}
2643 \index{file!di~dispositivo|(}
2644 \index{file!speciali|(}
2646 Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e collegamenti
2647 simbolici, ma in sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto che il sistema
2648 prevede anche degli altri tipi di file, che in genere vanno sotto il nome
2649 generico di \textsl{file speciali}, come i file di dispositivo, le fifo ed i
2652 La manipolazione delle caratteristiche di questi file speciali, il cambiamento
2653 di nome o la loro cancellazione può essere effettuata con le stesse funzioni
2654 che operano sugli altri file, ma quando li si devono creare sono necessarie,
2655 come per le directory, delle funzioni apposite. La prima di queste è la
2656 funzione di sistema \funcd{mknod}, il cui prototipo è:
2663 \fdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)}
2664 \fdesc{Crea un file speciale sul filesystem.}
2666 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2667 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2669 \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un collegamento
2671 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non indica un file, una
2672 fifo, un socket o un dispositivo.
2673 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti a creare
2674 \itindex{inode} l'\texttt{inode}, o il filesystem su cui si è cercato di
2675 creare \param{pathname} non supporta l'operazione.
2677 ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP},
2678 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC},
2679 \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
2682 La funzione permette di creare un \itindex{inode} \textit{inode} di tipo
2683 generico sul filesystem, e viene in genere utilizzata per creare i file di
2684 dispositivo, ma si può usare anche per creare qualunque tipo di file speciale
2685 ed anche file regolari. L'argomento \param{mode} specifica sia il tipo di file
2686 che si vuole creare che i relativi permessi, secondo i valori riportati in
2687 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che vanno combinati con un OR aritmetico. I
2688 permessi sono comunque modificati nella maniera usuale dal valore di
2689 \itindex{umask} \textit{umask} (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
2691 Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra i seguenti valori:
2692 \const{S\_IFREG} per un file regolare (che sarà creato vuoto),
2693 \const{S\_IFBLK} per un dispositivo a blocchi, \const{S\_IFCHR} per un
2694 dispositivo a caratteri, \const{S\_IFSOCK} per un socket e \const{S\_IFIFO}
2695 per una fifo;\footnote{con Linux la funzione non può essere usata per creare
2696 directory o collegamenti simbolici, si dovranno usare le funzioni
2697 \func{mkdir} e \func{symlink} a questo dedicate.} un valore diverso
2698 comporterà l'errore \errcode{EINVAL}. Inoltre \param{pathname} non deve
2699 esistere, neanche come collegamento simbolico.
2701 Qualora si sia specificato in \param{mode} un file di dispositivo (vale a dire
2702 o \const{S\_IFBLK} o \const{S\_IFCHR}), il valore di \param{dev} dovrà essere
2703 usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento, altrimenti il suo
2704 valore verrà ignorato. Solo l'amministratore può creare un file di
2705 dispositivo usando questa funzione (il processo deve avere la capacità
2706 \const{CAP\_MKNOD}), ma in Linux\footnote{questo è un comportamento specifico
2707 di Linux, la funzione non è prevista dallo standard POSIX.1 originale,
2708 mentre è presente in SVr4 e 4.4BSD, ma esistono differenze nei comportamenti
2709 e nei codici di errore, tanto che questa è stata introdotta in POSIX.1-2001
2710 con una nota che la definisce portabile solo quando viene usata per creare
2711 delle fifo, ma comunque deprecata essendo utilizzabile a tale scopo la
2712 specifica \func{mkfifo}.} l'uso per la creazione di un file ordinario, di
2713 una fifo o di un socket è consentito anche agli utenti normali.
2715 I nuovi \itindex{inode} \textit{inode} creati con \func{mknod} apparterranno
2716 al proprietario e al gruppo del processo (usando \ids{UID} e \ids{GID} del
2717 gruppo effettivo) che li ha creati a meno non sia presente il bit \acr{sgid}
2718 per la directory o sia stata attivata la semantica BSD per il filesystem (si
2719 veda sez.~\ref{sec:file_ownership_management}) in cui si va a creare
2720 \itindex{inode} l'\textit{inode}, nel qual caso per il gruppo verrà usato il
2721 \ids{GID} del proprietario della directory.
2723 Nella creazione di un file di dispositivo occorre poi specificare
2724 correttamente il valore di \param{dev}; questo infatti è di tipo
2725 \type{dev\_t}, che è un tipo primitivo (vedi
2726 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) riservato per indicare un
2727 \textsl{numero} di dispositivo. Il kernel infatti identifica ciascun
2728 dispositivo con un valore numerico, originariamente questo era un intero a 16
2729 bit diviso in due parti di 8 bit chiamate rispettivamente
2730 \itindex{major~number} \textit{major number} e \itindex{minor~number}
2731 \textit{minor number}, che sono poi i due numeri mostrati dal comando
2732 \texttt{ls -l} al posto della dimensione quando lo si esegue su un file di
2735 Il \itindex{major~number} \textit{major number} identifica una classe di
2736 dispositivi (ad esempio la seriale, o i dischi IDE) e serve in sostanza per
2737 indicare al kernel quale è il modulo che gestisce quella classe di
2738 dispositivi. Per identificare uno specifico dispositivo di quella classe (ad
2739 esempio una singola porta seriale, o uno dei dischi presenti) si usa invece il
2740 \itindex{minor~number} \textit{minor number}. L'elenco aggiornato di questi
2741 numeri con le relative corrispondenze ai vari dispositivi può essere trovato
2742 nel file \texttt{Documentation/devices.txt} allegato alla documentazione dei
2743 sorgenti del kernel.
2745 Data la crescita nel numero di dispositivi supportati, ben presto il limite
2746 massimo di 256 si è rivelato troppo basso, e nel passaggio dai kernel della
2747 serie 2.4 alla serie 2.6 è stata aumentata a 32 bit la dimensione del tipo
2748 \type{dev\_t}, con delle dimensioni passate a 12 bit per il
2749 \itindex{major~number} \textit{major number} e 20 bit per il
2750 \itindex{minor~number} \textit{minor number}. La transizione però ha
2751 comportato il fatto che \type{dev\_t} è diventato un tipo opaco, e la
2752 necessità di specificare il numero tramite delle opportune macro, così da non
2753 avere problemi di compatibilità con eventuali ulteriori estensioni.
2755 Le macro sono definite nel file \headfile{sys/sysmacros.h},\footnote{se si usa
2756 la \acr{glibc} dalla versione 2.3.3 queste macro sono degli alias alle
2757 versioni specifiche di questa libreria, \macro{gnu\_dev\_major},
2758 \macro{gnu\_dev\_minor} e \macro{gnu\_dev\_makedev} che si possono usare
2759 direttamente, al costo di una minore portabilità.} che viene
2760 automaticamente incluso quando si include \headfile{sys/types.h}. Si possono
2761 pertanto ottenere i valori del \itindex{major~number} \textit{major number} e
2762 \itindex{minor~number} \textit{minor number} di un dispositivo rispettivamente
2763 con le macro \macro{major} e \macro{minor}:
2769 \fdecl{int \macro{major}(dev\_t dev)}
2770 \fdesc{Restituisce il \itindex{major~number} \textit{major number} del
2771 dispositivo \param{dev}.}
2772 \fdecl{int \macro{minor}(dev\_t dev)}
2773 \fdesc{Restituisce il \itindex{minor~number} \textit{minor number} del
2774 dispositivo \param{dev}.}
2779 \noindent mentre una volta che siano noti \itindex{major~number} \textit{major
2780 number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number} si potrà costruire il
2781 relativo identificativo con la macro \macro{makedev}:
2787 \fdecl{dev\_t \macro{makedev}(int major, int minor)}
2788 \fdesc{Dati \itindex{major~number} \textit{major number} e
2789 \itindex{minor~number} \textit{minor number} restituisce l'identificativo di
2795 \index{file!di~dispositivo|)}
2797 Dato che la funzione di sistema \func{mknod} presenta diverse varianti nei
2798 vari sistemi unix-like, lo standard POSIX.1-2001 la dichiara portabile solo in
2799 caso di creazione delle fifo, ma anche in questo caso alcune combinazioni
2800 degli argomenti restano non specificate, per cui nello stesso standard è stata
2801 introdotta una funzione specifica per creare una fifo deprecando l'uso di
2802 \func{mknod} a tale riguardo. La funzione è \funcd{mkfifo} ed il suo
2808 \fdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)}
2809 \fdesc{Crea una fifo.}
2811 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
2812 caso \var{errno} assumerà \errval{EACCES}, \errval{EEXIST},
2813 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC}, \errval{ENOTDIR} e
2814 \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
2817 La funzione crea la fifo \param{pathname} con i permessi \param{mode}. Come
2818 per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere (neanche come
2819 collegamento simbolico); al solito i permessi specificati da \param{mode}
2820 vengono modificati dal valore di \itindex{umask} \textit{umask}.
2822 \index{file!speciali|)}
2825 \subsection{I file temporanei}
2826 \label{sec:file_temp_file}
2828 In molte occasioni è utile poter creare dei file temporanei; benché la cosa
2829 sembri semplice, in realtà il problema è più sottile di quanto non appaia a
2830 prima vista. Infatti anche se sembrerebbe banale generare un nome a caso e
2831 creare il file dopo aver controllato che questo non esista, nel momento fra il
2832 controllo e la creazione si ha giusto lo spazio per una possibile \textit{race
2833 condition} (si ricordi quanto visto in sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
2835 \itindbeg{symlink~attack}
2837 Molti problemi di sicurezza derivano proprio da una creazione non accorta di
2838 file temporanei che lascia aperta questa \textit{race condition}. Un
2839 attaccante allora potrà sfruttarla con quello che viene chiamato
2840 ``\textit{symlink attack}'' dove nell'intervallo fra la generazione di un nome
2841 e l'accesso allo stesso, viene creato un collegamento simbolico con quel nome
2842 verso un file diverso, ottenendo, se il programma sotto attacco ne ha la
2843 capacità, un accesso privilegiato.
2845 \itindend{symlink~attack}
2847 La \acr{glibc} provvede varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
2848 di cui si abbia certezza di unicità al momento della generazione; storicamente
2849 la prima di queste funzioni create a questo scopo era
2850 \funcd{tmpnam},\footnote{la funzione è stata deprecata nella revisione
2851 POSIX.1-2008 dello standard POSIX.} il cui prototipo è:
2855 \fdecl{char *tmpnam(char *string)}
2856 \fdesc{Genera un nome univoco per un file temporaneo.}
2858 {La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome in caso di successo
2859 e \val{NULL} in caso di fallimento, non sono definiti errori.}
2862 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file
2863 valido e non esistente al momento dell'invocazione. Se si è passato come
2864 argomento \param{string} un puntatore non nullo ad un buffer di caratteri
2865 questo deve essere di dimensione \const{L\_tmpnam} ed il nome generato vi
2866 verrà copiato automaticamente, altrimenti il nome sarà generato in un buffer
2867 statico interno che verrà sovrascritto ad una chiamata successiva. Successive
2868 invocazioni della funzione continueranno a restituire nomi unici fino ad un
2869 massimo di \const{TMP\_MAX} volte, limite oltre il quale il comportamento è
2870 indefinito. Al nome viene automaticamente aggiunto come prefisso la directory
2871 specificata dalla costante \const{P\_tmpdir}.\footnote{le costanti
2872 \const{L\_tmpnam}, \const{P\_tmpdir} e \const{TMP\_MAX} sono definite in
2873 \headfile{stdio.h}.}
2875 Di questa funzione esiste una versione \ rientrante,
2876 \funcm{tmpnam\_r}, che non fa nulla quando si passa \val{NULL} come argomento.
2877 Una funzione simile, \funcd{tempnam}, permette di specificare un prefisso per
2878 il file esplicitamente, il suo prototipo è:
2882 \fdecl{char *tempnam(const char *dir, const char *pfx)}
2883 \fdesc{Genera un nome univoco per un file temporaneo.}
2885 {La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome in caso di successo
2886 e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere solo il
2887 valore \errval{ENOMEM} qualora fallisca l'allocazione della stringa.}
2890 La funzione alloca con \code{malloc} la stringa in cui restituisce il nome,
2891 per cui è sempre \ rientrante, occorre però
2892 ricordarsi di disallocare con \code{free} il puntatore che restituisce.
2893 L'argomento \param{pfx} specifica un prefisso di massimo 5 caratteri per il
2894 nome provvisorio. La funzione assegna come directory per il file temporaneo,
2895 verificando che esista e sia accessibile, la prima valida fra le seguenti:
2897 \item la variabile di ambiente \envvar{TMPDIR} (non ha effetto se non è
2898 definita o se il programma chiamante è \acr{suid} o \acr{sgid}, vedi
2899 sez.~\ref{sec:file_special_perm}),
2900 \item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \val{NULL}),
2901 \item il valore della costante \const{P\_tmpdir},
2902 \item la directory \file{/tmp}.
2905 In ogni caso, anche se con queste funzioni la generazione del nome è casuale,
2906 ed è molto difficile ottenere un nome duplicato, nulla assicura che un altro
2907 processo non possa avere creato, fra l'ottenimento del nome e l'apertura del
2908 file, un altro file o un collegamento simbolico con lo stesso nome. Per questo
2909 motivo quando si usa il nome ottenuto da una di queste funzioni occorre sempre
2910 assicurarsi che non si stia usando un collegamento simbolico e aprire il nuovo
2911 file in modalità di esclusione (cioè con l'opzione \const{O\_EXCL} per i file
2912 descriptor o con il flag ``\texttt{x}'' per gli \textit{stream}) che fa
2913 fallire l'apertura in caso il file sia già esistente. Essendo disponibili
2914 alternative migliori l'uso di queste funzioni è deprecato.
2916 Per evitare di dovere effettuare a mano tutti questi controlli, lo standard
2917 POSIX definisce la funzione \funcd{tmpfile}, che permette di ottenere in
2918 maniera sicura l'accesso ad un file temporaneo, il suo prototipo è:
2922 \fdecl{FILE *tmpfile(void)}
2923 \fdesc{Apre un file temporaneo in lettura/scrittura.}
2925 {La funzione ritorna il puntatore allo \textit{stream} associato al file
2926 temporaneo in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso
2927 \var{errno} assumerà uno dei valori:
2929 \item[\errcode{EEXIST}] non è stato possibile generare un nome univoco.
2930 \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
2932 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
2933 \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS} e \errval{EACCES} nel loro significato
2938 La funzione restituisce direttamente uno \textit{stream} già aperto (in
2939 modalità \code{w+b}, si veda sez.~\ref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso,
2940 che viene automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal
2941 programma. Lo standard non specifica in quale directory verrà aperto il file,
2942 ma la \acr{glibc} prima tenta con \const{P\_tmpdir} e poi con
2943 \file{/tmp}. Questa funzione è rientrante e non soffre di problemi di
2944 \textit{race condition}.
2946 Alcune versioni meno recenti di Unix non supportano queste funzioni; in questo
2947 caso si possono usare le vecchie funzioni \funcd{mktemp} e \func{mkstemp} che
2948 modificano una stringa di input che serve da modello e che deve essere
2949 conclusa da 6 caratteri ``\texttt{X}'' che verranno sostituiti da un codice
2950 unico. La prima delle due è analoga a \func{tmpnam} e genera soltanto un nome
2951 casuale, il suo prototipo è:
2955 \fdecl{char *mktemp(char *template)}
2956 \fdesc{Genera un nome univoco per un file temporaneo.}
2958 {La funzione ritorna il puntatore a \param{template} in caso di successo e
2959 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2961 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
2965 La funzione genera un nome univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
2966 \param{template}; dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
2967 funzione non si può usare una stringa costante. Tutte le avvertenze riguardo
2968 alle possibili \textit{race condition} date per \func{tmpnam} continuano a
2969 valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni il valore usato per
2970 sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \ids{PID} del processo più
2971 una lettera, il che mette a disposizione solo 26 possibilità diverse per il
2972 nome del file, e rende il nome temporaneo facile da indovinare. Per tutti
2973 questi motivi la funzione è deprecata e non dovrebbe mai essere usata.
2975 La seconda funzione, \funcd{mkstemp} è sostanzialmente equivalente a
2976 \func{tmpfile}, ma restituisce un file descriptor invece di un nome; il suo
2981 \fdecl{int mkstemp(char *template)}
2982 \fdesc{Apre un file temporaneo.}
2985 {La funzione ritorna il file descriptor in caso di successo e $-1$ per un
2987 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
2989 \item[\errcode{EEXIST}] non è riuscita a creare un file temporaneo, il
2990 contenuto di \param{template} è indefinito.
2991 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
2996 Come per \func{mktemp} anche in questo caso \param{template} non può essere
2997 una stringa costante. La funzione apre un file in lettura/scrittura con la
2998 funzione \func{open}, usando l'opzione \const{O\_EXCL} (si veda
2999 sez.~\ref{sec:file_open_close}), in questo modo al ritorno della funzione si
3000 ha la certezza di essere stati i creatori del file, i cui permessi (si veda
3001 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) sono impostati al valore \code{0600}
3002 (lettura e scrittura solo per il proprietario).\footnote{questo è vero a
3003 partire dalla \acr{glibc} 2.0.7, le versioni precedenti della \acr{glibc} e
3004 le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4} usavano il valore \code{0666} che
3005 permetteva a chiunque di leggere e scrivere i contenuti del file.} Di
3006 questa funzione esiste una variante \funcd{mkostemp}, introdotta
3007 specificamente dalla \acr{glibc},\footnote{la funzione è stata introdotta
3008 nella versione 2.7 delle librerie e richiede che sia definita la macro
3009 \macro{\_GNU\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
3013 \fdecl{int mkostemp(char *template, int flags)}
3014 \fdesc{Apre un file temporaneo.}
3016 {La funzione ritorna un file descriptor in caso di successo e $-1$ per un
3017 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
3020 \noindent la cui sola differenza è la presenza dell'ulteriore argomento
3021 \var{flags} che consente di specificare i flag da passare ad \func{open}
3022 nell'apertura del file.
3025 In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione simile alle precedenti,
3026 \funcd{mkdtemp}, che crea invece una directory temporanea;\footnote{la
3027 funzione è stata introdotta nella \acr{glibc} a partire dalla versione
3028 2.1.91 ed inserita nello standard POSIX.1-2008.} il suo prototipo è:
3032 \fdecl{char *mkdtemp(char *template)}
3033 \fdesc{Crea una directory temporanea.}
3035 {La funzione ritorna il puntatore al nome della directory in caso di successo
3036 e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei
3039 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
3041 più gli altri eventuali codici di errore di \func{mkdir}.}
3044 La funzione crea una directory temporanea il cui nome è ottenuto sostituendo
3045 le \code{XXXXXX} finali di \param{template} con permessi \code{0700} (si veda
3046 sez.~\ref{sec:file_perm_overview} per i dettagli). Dato che la creazione della
3047 directory è sempre esclusiva i precedenti problemi di \textit{race condition}
3054 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei file}
3055 \label{sec:file_infos}
3057 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni generali
3058 relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle informazioni
3059 relative al controllo di accesso, sono mantenute \itindex{inode}
3060 nell'\textit{inode}. Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere
3061 tutte queste informazioni usando la funzione \func{stat}, che permette
3062 l'accesso a tutti i dati memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode};
3063 esamineremo poi le varie funzioni usate per manipolare tutte queste
3064 informazioni, eccetto quelle che riguardano la gestione del controllo di
3065 accesso, trattate in in sez.~\ref{sec:file_access_control}.
3068 \subsection{La lettura delle caratteristiche dei file}
3069 \label{sec:file_stat}
3071 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
3072 delle funzioni \func{stat} che sono quelle che usa il comando \cmd{ls} per
3073 poter ottenere e mostrare tutti i dati relativi ad un file; ne fanno parte le
3074 funzioni di sistema \funcd{stat}, \funcd{fstat} e \funcd{lstat}, i cui
3081 \fdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
3082 \fdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
3083 \fdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)}
3084 \fdesc{Leggono le informazioni di un file.}
3086 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3087 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3089 \item[\errcode{EOVERFLOW}] il file ha una dimensione che non può essere
3090 rappresentata nel tipo \type{off\_t} (può avvenire solo in caso di
3091 programmi compilati su piattaforme a 32 bit senza le estensioni
3092 (\texttt{-D \_FILE\_OFFSET\_BITS=64}) per file a 64 bit).
3094 ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{ENOMEM}, per \func{stat} e
3095 \func{lstat} anche \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
3096 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, per \func{fstat} anche \errval{EBADF},
3097 nel loro significato generico.}
3100 La funzione \func{stat} legge le informazioni del file indicato
3101 da \param{file\_name} e le inserisce nel buffer puntato
3102 dall'argomento \param{buf}; la funzione \func{lstat} è identica a \func{stat}
3103 eccetto che se \param{file\_name} è un collegamento simbolico vengono lette le
3104 informazioni relative ad esso e non al file a cui fa riferimento. Infine
3105 \func{fstat} esegue la stessa operazione su un file già aperto, specificato
3106 tramite il suo file descriptor \param{filedes}.
3108 La struttura \struct{stat} usata da queste funzioni è definita nell'header
3109 \headfile{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
3110 usata da Linux è mostrata in fig.~\ref{fig:file_stat_struct}, così come
3111 riportata dalla pagina di manuale di \func{stat}. In realtà la definizione
3112 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
3113 riservati per estensioni come tempi dei file più precisi (vedi
3114 sez.~\ref{sec:file_file_times}).
3116 \begin{figure}[!htb]
3119 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3120 \includestruct{listati/stat.h}
3123 \caption{La struttura \structd{stat} per la lettura delle informazioni dei
3125 \label{fig:file_stat_struct}
3128 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi
3129 primitivi del sistema, di quelli definiti in
3130 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \headfile{sys/types.h},
3131 con l'eccezione di \type{blksize\_t} e \type{blkcnt\_t} che sono nuovi tipi
3132 introdotti per rendersi indipendenti dalla piattaforma.
3134 Benché la descrizione dei commenti di fig.~\ref{fig:file_stat_struct} sia
3135 abbastanza chiara, vale la pena illustrare maggiormente il significato dei
3136 campi di \struct{stat} su cui non torneremo in maggior dettaglio nel resto di
3140 \item Il campo \var{st\_nlink} contiene il numero di \textit{hard link} che
3141 fanno riferimento al file (il cosiddetto \textit{link count}) di cui abbiamo
3142 già parlato in numerose occasioni.
3144 \item Il campo \var{st\_ino} contiene il numero di \itindex{inode}
3145 \textit{inode} del file, quello viene usato all'interno del filesystem per
3146 identificarlo e che può essere usato da un programma per determinare se due
3147 \textit{pathname} fanno riferimento allo stesso file.
3149 \item Il campo \var{st\_dev} contiene il numero del dispositivo su cui risiede
3150 il file (o meglio il suo filesystem). Si tratta dello stesso numero che si
3151 usa con \func{mknod} e che può essere decomposto in \itindex{major~number}
3152 \textit{major number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number} con le
3153 macro \macro{major} e \macro{minor} viste in sez.~\ref{sec:file_mknod}.
3155 \item Il campo \var{st\_rdev} contiene il numero di dispositivo associato al
3156 file stesso ed ovviamente ha un valore significativo soltanto quando il file
3157 è un dispositivo a caratteri o a blocchi.
3159 \item Il campo \var{st\_blksize} contiene la dimensione dei blocchi di dati
3160 usati nell'I/O su disco, che è anche la dimensione usata per la
3161 bufferizzazione dei dati dalle librerie del C per l'interfaccia degli
3162 \textit{stream}. Leggere o scrivere blocchi di dati in dimensioni inferiori
3163 a questo valore è inefficiente in quanto le operazioni su disco usano
3164 comunque trasferimenti di questa dimensione.
3170 \subsection{I tipi di file}
3171 \label{sec:file_types}
3173 Abbiamo sottolineato fin dall'introduzione che Linux, come ogni sistema
3174 unix-like, supporta oltre ai file ordinari e alle directory una serie di altri
3175 ``\textsl{tipi}'' di file che possono stare su un filesystem (elencati in
3176 tab.~\ref{tab:file_file_types}). Il tipo di file viene ritornato dalle
3177 funzioni della famiglia \func{stat} all'interno del campo \var{st\_mode} di
3178 una struttura \struct{stat}.
3180 Il campo \var{st\_mode} è una maschera binaria in cui l'informazione viene
3181 suddivisa nei vari bit che compongono, ed oltre a quelle sul tipo di file,
3182 contiene anche le informazioni relative ai permessi su cui torneremo in
3183 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Dato che i valori numerici usati per
3184 definire il tipo di file possono variare a seconda delle implementazioni, lo
3185 standard POSIX definisce un insieme di macro che consentono di verificare il
3186 tipo di file in maniera standardizzata.
3191 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
3193 \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
3196 \macro{S\_ISREG}\texttt{(m)} & File normale.\\
3197 \macro{S\_ISDIR}\texttt{(m)} & Directory.\\
3198 \macro{S\_ISCHR}\texttt{(m)} & Dispositivo a caratteri.\\
3199 \macro{S\_ISBLK}\texttt{(m)} & Dispositivo a blocchi.\\
3200 \macro{S\_ISFIFO}\texttt{(m)} & Fifo.\\
3201 \macro{S\_ISLNK}\texttt{(m)} & Collegamento simbolico.\\
3202 \macro{S\_ISSOCK}\texttt{(m)} & Socket.\\
3205 \caption{Macro per i tipi di file (definite in \headfile{sys/stat.h}).}
3206 \label{tab:file_type_macro}
3209 Queste macro vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni allo
3210 standard per i collegamenti simbolici e i socket definite da BSD.\footnote{le
3211 ultime due macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro}, che non sono presenti
3212 nello standard POSIX fino alla revisione POSIX.1-1996.} L'elenco completo
3213 delle macro con cui è possibile estrarre da \var{st\_mode} l'informazione
3214 relativa al tipo di file è riportato in tab.~\ref{tab:file_type_macro}, tutte
3215 le macro restituiscono un valore intero da usare come valore logico e prendono
3216 come argomento il valore di \var{st\_mode}.
3221 \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
3223 \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
3226 \const{S\_IFMT} & 0170000 & Maschera per i bit del tipo di file.\\
3227 \const{S\_IFSOCK} & 0140000 & Socket.\\
3228 \const{S\_IFLNK} & 0120000 & Collegamento simbolico.\\
3229 \const{S\_IFREG} & 0100000 & File regolare.\\
3230 \const{S\_IFBLK} & 0060000 & Dispositivo a blocchi.\\
3231 \const{S\_IFDIR} & 0040000 & Directory.\\
3232 \const{S\_IFCHR} & 0020000 & Dispositivo a caratteri.\\
3233 \const{S\_IFIFO} & 0010000 & Fifo.\\
3235 \const{S\_ISUID} & 0004000 & Set user ID (\acr{suid}) bit, vedi
3236 sez.~\ref{sec:file_special_perm}).\\
3237 \const{S\_ISGID} & 0002000 & Set group ID (\acr{sgid}) bit, vedi
3238 sez.~\ref{sec:file_special_perm}).\\
3239 \const{S\_ISVTX} & 0001000 & \acr{Sticky} bit, vedi
3240 sez.~\ref{sec:file_special_perm}).\\
3242 \const{S\_IRWXU} & 00700 & Maschera per i permessi del proprietario.\\
3243 \const{S\_IRUSR} & 00400 & Il proprietario ha permesso di lettura.\\
3244 \const{S\_IWUSR} & 00200 & Il proprietario ha permesso di scrittura.\\
3245 \const{S\_IXUSR} & 00100 & Il proprietario ha permesso di esecuzione.\\
3247 \const{S\_IRWXG} & 00070 & Maschera per i permessi del gruppo.\\
3248 \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha permesso di lettura.\\
3249 \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha permesso di scrittura.\\
3250 \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha permesso di esecuzione.\\
3252 \const{S\_IRWXO} & 00007 & Maschera per i permessi di tutti gli altri\\
3253 \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno permesso di lettura.\\
3254 \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
3255 \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
3258 \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
3259 \var{st\_mode} (definite in \headfile{sys/stat.h}).}
3260 \label{tab:file_mode_flags}
3263 Oltre alle macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro}, che semplificano
3264 l'operazione, è possibile usare direttamente il valore di \var{st\_mode} per
3265 ricavare il tipo di file controllando direttamente i vari bit in esso
3266 memorizzati. Per questo sempre in \headfile{sys/stat.h} sono definite le varie
3267 costanti numeriche riportate in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che
3268 definiscono le maschere che consentono di selezionare non solo i dati relativi
3269 al tipo di file, ma anche le informazioni relative ai permessi su cui
3270 torneremo in sez.~\ref{sec:file_access_control}, ed identificare i rispettivi
3273 Le costanti che servono per la identificazione del tipo di file sono riportate
3274 nella prima sezione di tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, mentre le sezioni
3275 successive attengono alle costanti usate per i permessi. Il primo valore
3276 dell'elenco è la maschera binaria \const{S\_IFMT} che permette di estrarre da
3277 \var{st\_mode} (con un AND aritmetico) il blocco di bit nei quali viene
3278 memorizzato il tipo di file. I valori successivi sono le costanti
3279 corrispondenti ai vari tipi di file, e possono essere usate per verificare la
3280 presenza del tipo di file voluto ed anche, con opportune combinazioni,
3281 alternative fra più tipi di file.
3283 Si tenga presente però che a differenza dei permessi, l'informazione relativa
3284 al tipo di file non è una maschera binaria, per questo motivo se si volesse
3285 impostare una condizione che permetta di controllare se un file è una
3286 directory o un file ordinario non si possono controllare dei singoli bit, ma
3287 si dovrebbe usare una macro di preprocessore come:
3288 \includecodesnip{listati/is_regdir.h}
3289 in cui si estraggono ogni volta da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di
3290 file e poi si effettua il confronto con i due possibili tipi di file.
3293 \subsection{Le dimensioni dei file}
3294 \label{sec:file_file_size}
3296 Abbiamo visto in fig.~\ref{fig:file_stat_struct} che campo \var{st\_size} di
3297 una struttura \struct{stat} contiene la dimensione del file in byte. Questo
3298 però è vero solo se si tratta di un file regolare, mentre nel caso di un
3299 collegamento simbolico la dimensione è quella del \textit{pathname} che il
3300 collegamento stesso contiene, infine per le fifo ed i file di dispositivo
3301 questo campo è sempre nullo.
3303 Il campo \var{st\_blocks} invece definisce la lunghezza del file in blocchi di
3304 512 byte. La differenza con \var{st\_size} è che in questo caso si fa
3305 riferimento alla quantità di spazio disco allocata per il file, e non alla
3306 dimensione dello stesso che si otterrebbe leggendolo sequenzialmente.
3308 Si deve tener presente infatti che la lunghezza del file riportata in
3309 \var{st\_size} non è detto che corrisponda all'occupazione dello spazio su
3310 disco, e non solo perché la parte finale del file potrebbe riempire
3311 parzialmente un blocco. In un sistema unix-like infatti è possibile
3312 l'esistenza dei cosiddetti \textit{sparse file}, cioè file in cui sono
3313 presenti dei ``\textsl{buchi}'' (\textit{holes} nella nomenclatura inglese)
3314 che si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file dopo aver
3315 eseguito uno spostamento oltre la sua fine (tratteremo in dettaglio
3316 l'argomento in sez.~\ref{sec:file_lseek}).
3318 In questo caso si avranno risultati differenti a seconda del modo in cui si
3319 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
3320 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
3321 legge dal file (ad esempio usando il comando \cmd{wc -c}), dato che in tal
3322 caso per i ``\textsl{buchi}'' vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso
3323 risultato di \cmd{ls}.
3325 Se è sempre possibile allargare un file, scrivendoci sopra o usando la
3326 funzione \func{lseek} (vedi sez.~\ref{sec:file_lseek}) per spostarsi oltre la
3327 sua fine, esistono anche casi in cui si può avere bisogno di effettuare un
3328 troncamento, scartando i dati presenti al di là della dimensione scelta come
3329 nuova fine del file.
3331 Un file può sempre essere troncato a zero aprendolo con il flag
3332 \const{O\_TRUNC}, ma questo è un caso particolare; per qualunque altra
3333 dimensione si possono usare le due funzioni di sistema \funcd{truncate} e
3334 \funcd{ftruncate}, i cui prototipi sono:
3338 \fdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))}
3339 \fdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t length)}
3340 \fdesc{Troncano un file.}
3342 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3343 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3345 \item[\errcode{EINTR}] si è stati interrotti da un segnale.
3346 \item[\errcode{EINVAL}] \param{length} è negativa o maggiore delle
3347 dimensioni massime di un file.
3348 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta il troncamento di un file.
3349 \item[\errcode{ETXTBSY}] il file è un programma in esecuzione.
3351 per entrambe, mentre per \func{ftruncate} si avranno anche:
3353 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
3354 \item[\errcode{EINVAL}] \param{fd} non è un riferimento a un file o non è
3355 aperto in scrittura.
3357 e per \func{truncate} si avranno anche:
3359 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file o il
3360 permesso di attraversamento di una delle componenti del \textit{pathname}.
3361 \item[\errcode{EISDIR}] \param{file\_name} fa riferimento ad una directory.
3363 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
3364 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}
3365 nel loro significato generico.}
3368 Entrambe le funzioni fan sì che la dimensione del file sia troncata ad un
3369 valore massimo specificato da \param{length}, e si distinguono solo per il
3370 fatto che il file viene indicato con un \textit{pathname} per \func{truncate}
3371 e con un file descriptor per \funcd{ftruncate}. Si tenga presente che se il
3372 file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
3375 Il comportamento in caso di lunghezza del file inferiore a \param{length} non
3376 è specificato e dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato
3377 invariato o esteso fino alla lunghezza scelta. Nel caso di Linux viene esteso
3378 con la creazione di un \textsl{buco} nel file e ad una lettura si otterranno
3379 degli zeri, si tenga presente però che questo comportamento è supportato solo
3380 per filesystem nativi, ad esempio su un filesystem non nativo come il VFAT di
3381 Windows questo non è possibile.
3384 \subsection{I tempi dei file}
3385 \label{sec:file_file_times}
3387 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi, che sono registrati
3388 \itindex{inode} nell'\textit{inode} insieme agli altri attributi del
3389 file. Questi possono essere letti tramite la funzione \func{stat}, che li
3390 restituisce attraverso tre campi della struttura \struct{stat} di
3391 fig.~\ref{fig:file_stat_struct}. Il significato di questi tempi e dei relativi
3392 campi della struttura \struct{stat} è illustrato nello schema di
3393 tab.~\ref{tab:file_file_times}, dove è anche riportato un esempio delle
3394 funzioni che effettuano cambiamenti su di essi. Il valore del tempo è espresso
3395 nel cosiddetto \textit{calendar time}, su cui torneremo in dettaglio in
3396 sez.~\ref{sec:sys_time}.
3401 \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
3403 \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione}
3404 & \textbf{Opzione di \cmd{ls}} \\
3407 \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &
3408 \func{read}, \func{utime} & \cmd{-u}\\
3409 \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &
3410 \func{write}, \func{utime} & default\\
3411 \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'\textit{inode} &
3412 \func{chmod}, \func{utime} & \cmd{-c}\\
3415 \caption{I tre tempi associati a ciascun file.}
3416 \label{tab:file_file_times}
3419 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
3420 ultima modifica (il \textit{modification time}) riportato in \var{st\_mtime},
3421 ed il tempo di ultimo cambiamento di stato (il \textit{change status time})
3422 riportato in \var{st\_ctime}. Il primo infatti fa riferimento ad una modifica
3423 del contenuto di un file, mentre il secondo ad una modifica dei metadati
3424 \itindex{inode} dell'\textit{inode}. Dato che esistono molte operazioni, come
3425 la funzione \func{link} e altre che vedremo in seguito, che modificano solo le
3426 informazioni contenute \itindex{inode} nell'\textit{inode} senza toccare il
3427 contenuto del file, diventa necessario l'utilizzo di questo secondo tempo.
3429 Il tempo di ultima modifica viene usato ad esempio da programmi come
3430 \cmd{make} per decidere quali file necessitano di essere ricompilati perché
3431 più recenti dei loro sorgenti oppure dai programmi di backup, talvolta insieme
3432 anche al tempo di cambiamento di stato, per decidere quali file devono essere
3433 aggiornati nell'archiviazione. Il tempo di ultimo accesso viene di solito
3434 usato per identificare i file che non vengono più utilizzati per un certo
3435 lasso di tempo. Ad esempio un programma come \texttt{leafnode} lo usa per
3436 cancellare gli articoli letti più vecchi, mentre \texttt{mutt} lo usa per
3437 marcare i messaggi di posta che risultano letti.
3439 Il sistema non tiene mai conto dell'ultimo accesso \itindex{inode}
3440 all'\textit{inode}, pertanto funzioni come \func{access} o \func{stat} non
3441 hanno alcuna influenza sui tre tempi. Il comando \cmd{ls} (quando usato con le
3442 opzioni \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i tempi dei file secondo lo schema
3443 riportato nell'ultima colonna di tab.~\ref{tab:file_file_times}. Si noti anche
3444 come non esista, a differenza di altri sistemi operativi, un \textsl{tempo di
3445 creazione} di un file.
3447 L'aggiornamento del tempo di ultimo accesso è stato a lungo considerato un
3448 difetto progettuale di Unix, questo infatti comporta la necessità di
3449 effettuare un accesso in scrittura sul disco anche in tutti i casi in cui
3450 questa informazione non interessa e sarebbe possibile avere un semplice
3451 accesso in lettura sui dati bufferizzati. Questo comporta un ovvio costo sia
3452 in termini di prestazioni, che di consumo di risorse come la batteria per i
3453 portatili, o i cicli di riscrittura per i dischi su memorie riscrivibili.
3456 Per questo motivo abbiamo visto in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting} come
3457 nello sviluppo del kernel siano stati introdotti degli opportuni \textit{mount
3458 flag} che consentissero di evitare di aggiornare continuamente una
3459 informazione che nella maggior parte dei casi non interessa. Per questo i
3460 valori che si possono trovare per l'\textit{access time} dipendono dalle
3461 opzioni di montaggio, ed anche, essendo stato cambiato il comportamento di
3462 default a partire dalla versione 2.6.30, dal kernel che si sta usando.
3464 In generale quello che si ha con i kernel più recenti è che il tempo di ultimo
3465 accesso viene aggiornato solo se è precedente al tempo di ultima modifica o
3466 cambiamento, o se è passato più di un giorno dall'ultimo accesso. Così si può
3467 rendere evidente che vi è stato un accesso dopo una modifica e che il file
3468 viene comunque osservato regolarmente, conservando tutte le informazioni
3469 veramente utili senza dover consumare risorse in scritture continue per
3470 mantenere costantemente aggiornata una informazione che a questo punto non ha
3471 più nessuna rilevanza pratica.\footnote{qualora ce ne fosse la necessità è
3472 comunque possibile, tramite l'opzione di montaggio \texttt{strictatime},
3473 richiedere in ogni caso il comportamento tradizionale.}
3478 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
3480 \multicolumn{1}{|p{2.8cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
3481 \multicolumn{3}{|p{3.2cm}|}{\centering{
3482 \textbf{File o directory del riferimento}}}&
3483 \multicolumn{3}{|p{3.2cm}|}{\centering{
3484 \textbf{Directory contenente il riferimento}}}
3485 &\multicolumn{1}{|p{3.4cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
3488 \multicolumn{1}{|p{2.8cm}|}{}
3489 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
3490 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
3491 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
3492 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
3493 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
3494 &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
3495 &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
3498 \func{chmod}, \func{fchmod}
3499 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3500 \func{chown}, \func{fchown}
3501 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3503 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3504 con \const{O\_CREATE} \\
3506 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3507 con \const{O\_TRUNC} \\
3509 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
3511 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3513 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3515 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3517 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3519 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3521 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3522 con \const{O\_CREATE} \\
3524 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &
3525 con \const{O\_TRUNC} \\
3527 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3529 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
3531 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3532 se esegue \func{unlink}\\
3534 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&
3535 se esegue \func{rmdir}\\
3537 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3538 per entrambi gli argomenti\\
3540 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3541 \func{truncate}, \func{ftruncate}
3542 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3544 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3546 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3548 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3550 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3553 \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo
3554 accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento di
3555 stato \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
3556 \label{tab:file_times_effects}
3560 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui relativi tempi è
3561 illustrato in tab.~\ref{tab:file_times_effects}, facendo riferimento al
3562 comportamento classico per quanto riguarda \var{st\_atime}. Si sono riportati
3563 gli effetti sia per il file a cui si fa riferimento, sia per la directory che
3564 lo contiene. Questi ultimi possono essere capiti immediatamente se si tiene
3565 conto di quanto già detto e ripetuto a partire da
3566 sez.~\ref{sec:file_filesystem}, e cioè che anche le directory sono anch'esse
3567 file che contengono una lista di nomi, che il sistema tratta in maniera del
3568 tutto analoga a tutti gli altri.
3570 Per questo motivo tutte le volte che compiremo un'operazione su un file che
3571 comporta una modifica del nome contenuto nella directory, andremo anche a
3572 scrivere sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di ultima
3573 modifica. Un esempio di questo tipo di operazione può essere la cancellazione
3574 di un file, invece leggere o scrivere o cambiare i permessi di un file ha
3575 effetti solo sui tempi di quest'ultimo.
3577 Si ricordi infine come \var{st\_ctime} non è il tempo di creazione del file,
3578 che in Unix non esiste, anche se può corrispondervi per file che non sono mai
3579 stati modificati. Per questo motivo, a differenza di quanto avviene con altri
3580 sistemi operativi, quando si copia un file, a meno di preservare
3581 esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
3582 avrà sempre il tempo corrente in cui si è effettuata la copia come data di
3585 I tempi di ultimo accesso ed ultima modifica possono essere modificati
3586 esplicitamente usando la funzione di sistema \funcd{utime}, il cui prototipo
3591 \fdecl{int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)}
3592 \fdesc{Modifica i tempi di ultimo accesso ed ultima modifica di un file.}
3595 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3596 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3598 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di attraversamento per uno dei
3599 componenti di \param{filename} o \param{times} è \val{NULL} e non si ha il
3600 permesso di scrittura sul file, o non si è proprietari del file o non si
3601 hanno i privilegi di amministratore.
3602 \item[\errcode{EPERM}] \param{times} non è \val{NULL}, e non si è
3603 proprietari del file o non si hanno i privilegi di amministratore.
3605 ed inoltre \errval{ENOENT} e \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
3608 La funzione cambia i tempi di ultimo accesso e di ultima modifica del file
3609 specificato dall'argomento \param{filename}, e richiede come secondo argomento
3610 il puntatore ad una struttura \struct{utimbuf}, la cui definizione è riportata
3611 in fig.~\ref{fig:struct_utimebuf}, con i nuovi valori di detti tempi
3612 (rispettivamente nei campi \var{actime} e \var{modtime}). Se si passa un
3613 puntatore nullo verrà impostato il tempo corrente.
3615 \begin{figure}[!htb]
3616 \footnotesize \centering
3617 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3618 \includestruct{listati/utimbuf.h}
3621 \caption{La struttura \structd{utimbuf}, usata da \func{utime} per modificare
3623 \label{fig:struct_utimebuf}
3626 L'effetto della funzione ed i privilegi necessari per eseguirla dipendono dal
3627 valore dell'argomento \param{times}. Se è \val{NULL} la funzione imposta il
3628 tempo corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file o essere
3629 proprietari del file o avere i privilegi di amministratore. Se invece si è
3630 specificato un valore diverso la funzione avrà successo solo se si è
3631 proprietari del file o se si hanno i privilegi di amministratore.\footnote{per
3632 essere precisi la capacità \const{CAP\_FOWNER}, vedi
3633 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} In entrambi i casi per verificare la
3634 proprietà del file viene utilizzato l'\ids{UID} effettivo del processo.
3636 Si tenga presente che non è possibile modificare manualmente il tempo di
3637 cambiamento di stato del file, che viene aggiornato direttamente dal kernel
3638 tutte le volte che si modifica \itindex{inode} l'\textit{inode}, e quindi
3639 anche alla chiamata di \func{utime}. Questo serve anche come misura di
3640 sicurezza per evitare che si possa modificare un file nascondendo
3641 completamente le proprie tracce. In realtà la cosa resta possibile se si è in
3642 grado di accedere al file di dispositivo, scrivendo direttamente sul disco
3643 senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente in questo modo la cosa è
3644 più complicata da realizzare.\footnote{esistono comunque molti programmi che
3645 consentono di farlo con relativa semplicità per cui non si dia per scontato
3646 che il valore sia credibile in caso di macchina compromessa.}
3648 A partire dal kernel 2.6 la risoluzione dei tempi dei file, che nei campi di
3649 tab.~\ref{tab:file_file_times} è espressa in secondi, è stata portata ai
3650 nanosecondi per la gran parte dei filesystem. La ulteriore informazione può
3651 essere acceduta attraverso altri campi appositamente aggiunti alla struttura
3652 \struct{stat}. Se si sono definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
3653 \macro{\_SVID\_SOURCE} questi sono \var{st\_atim.tv\_nsec},
3654 \var{st\_mtim.tv\_nsec} e \var{st\_ctim.tv\_nsec} se queste non sono definite,
3655 \var{st\_atimensec}, \var{st\_mtimensec} e \var{st\_mtimensec}. Qualora il
3656 supporto per questa maggior precisione sia assente questi campi aggiuntivi
3659 Per la gestione di questi nuovi valori è stata definita una seconda funzione
3660 di sistema, \funcd{utimes}, che consente di specificare tempi con maggior
3661 precisione; il suo prototipo è:
3665 \fdecl{int utimes(const char *filename, struct timeval times[2])}
3666 \fdesc{Modifica i tempi di ultimo accesso e ultima modifica di un file.}
3668 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3669 caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di \func{utime}.}
3672 La funzione è del tutto analoga alla precedente \func{utime} ma usa come
3673 secondo argomento un vettore di due strutture \struct{timeval}, la cui
3674 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}, che consentono
3675 di indicare i tempi con una precisione del microsecondo. Il primo elemento
3676 di \param{times} indica il valore per il tempo di ultimo accesso, il secondo
3677 quello per il tempo di ultima modifica. Se si indica come secondo argomento un
3678 puntatore nullo di nuovo verrà utilizzato il tempo corrente.
3680 \begin{figure}[!htb]
3681 \footnotesize \centering
3682 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3683 \includestruct{listati/timeval.h}
3686 \caption{La struttura \structd{timeval} usata per indicare valori di tempo
3687 con la precisione del microsecondo.}
3688 \label{fig:sys_timeval_struct}
3691 Oltre ad \func{utimes} su Linux sono presenti altre due funzioni,\footnote{le
3692 due funzioni non sono definite in nessuno standard, ma sono presenti, oltre
3693 che su Linux, anche su BSD.} \funcd{futimes} e \funcd{lutimes}, che
3694 consentono rispettivamente di effettuare la modifica utilizzando un file già
3695 aperto o di eseguirla direttamente su un collegamento simbolico. I relativi
3700 \fdecl{int futimes(int fd, const struct timeval tv[2])}
3701 \fdesc{Cambia i tempi di un file già aperto.}
3702 \fdecl{int lutimes(const char *filename, const struct timeval tv[2])}
3703 \fdesc{Cambia i tempi di un collegamento simbolico.}
3706 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3707 caso \var{errno} assumerà uno gli stessi valori di \func{utimes}, con in più
3710 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
3711 \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \texttt{/proc} non è accessibile.
3715 Le due funzioni hanno lo stesso comportamento di \texttt{utimes} e richiedono
3716 gli stessi privilegi per poter operare, la differenza è che con \func{futimes}
3717 si può indicare il file su cui operare se questo è già aperto facendo
3718 riferimento al suo file descriptor, mentre con \func{lutimes} nel caso in
3719 cui \param{filename} sia un collegamento simbolico saranno modificati i suoi
3720 tempi invece di quelli del file a cui esso punta.
3722 Nonostante il kernel nelle versioni più recenti supporti, come accennato,
3723 risoluzioni dei tempi dei file fino al nanosecondo, le funzioni fin qui
3724 esaminate non consentono di impostare valori con questa precisione. Per questo
3725 sono state introdotte due nuove funzioni di sistema, \funcd{futimens} e
3726 \funcd{utimensat}, in grado di eseguire questo compito; i rispettivi prototipi
3731 \fdecl{futimens(int fd, const struct timespec times[2])}
3732 \fdesc{Cambia i tempi di un file già aperto.}
3733 \fdecl{int utimensat(int dirfd, const char *pathname, const struct
3734 timespec times[2], int flags)}
3735 \fdesc{Cambia i tempi di un file.}
3738 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
3739 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3741 \item[\errcode{EACCES}] si è richiesta l'impostazione del tempo corrente ma
3742 non si ha il permesso di scrittura sul file, o non si è proprietari del
3743 file o non si hanno i privilegi di amministratore; oppure il file è
3744 immutabile (vedi sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
3745 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor valido (solo
3746 \func{futimens}), oppure \param{dirfd} non è \const{AT\_FDCWD} o un file
3747 descriptor valido (solo \func{utimensat}).
3748 \item[\errcode{EFAULT}] \param{times} non è un puntatore valido (per
3749 entrambe), oppure \param{dirfd} è \const{AT\_FDCWD} ma \param{pathname} è
3750 \var{NULL} o non è un puntatore valido (solo \func{utimensat}).
3751 \item[\errcode{EINVAL}] si sono usati dei valori non corretti per i tempi
3752 di \param{times} (per entrambe), oppure è si usato un valore non valido
3753 per \param{flags}, oppure \param{pathname} è \var{NULL}, \param{dirfd} non
3754 è \const{AT\_FDCWD} e \param{flags} contiene \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}
3755 (solo \func{utimensat}).
3756 \item[\errcode{EPERM}] si è richiesto un cambiamento nei tempi non al tempo
3757 corrente, ma non si è proprietari del file o non si hanno i privilegi di
3758 amministratore; oppure il file è \itindex{file~attributes} immutabile o
3759 \textit{append-only} (vedi sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
3760 \item[\errcode{ESRCH}] non c'è il permesso di attraversamento per una delle
3761 componenti di \param{pathname} (solo \func{utimensat})
3763 ed inoltre per entrambe \errval{EROFS} e per \func{utimensat}
3764 \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel
3765 loro significato generico.}
3768 Entrambe le funzioni utilizzano per indicare i valori dei tempi un
3769 vettore \param{times} di due strutture \struct{timespec}, la cui definizione è
3770 riportata in fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}, che permette di specificare
3771 un valore dei tempi con una precisione fino al nanosecondo.
3773 \begin{figure}[!htb]
3774 \footnotesize \centering
3775 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
3776 \includestruct{listati/timespec.h}
3779 \caption{La struttura \structd{timespec} usata per indicare valori di tempo
3780 con la precisione del nanosecondo.}
3781 \label{fig:sys_timespec_struct}
3784 Come per le precedenti funzioni il primo elemento di \param{times} indica il
3785 tempo di ultimo accesso ed il secondo quello di ultima modifica, e se si usa
3786 il valore \val{NULL} verrà impostato il tempo corrente sia per l'ultimo
3787 accesso che per l'ultima modifica. Nei singoli elementi di \param{times} si
3788 possono inoltre utilizzare due valori speciali per il campo \var{tv\_nsec}:
3789 con \const{UTIME\_NOW} si richiede l'uso del tempo corrente, mentre con
3790 \const{UTIME\_OMIT} si richiede di non impostare il tempo. Si può così
3791 aggiornare in maniera specifica soltanto uno fra il tempo di ultimo accesso e
3792 quello di ultima modifica. Quando si usa uno di questi valori speciali per
3793 \var{tv\_nsec} il corrispondente valore di \var{tv\_sec} viene ignorato.
3795 Queste due funzioni sono una estensione definita nella revisione POSIX.1-2008
3796 dello standard POSIX, in Linux sono state introdotte a partire dal kernel
3797 2.6.22,\footnote{si tenga presente però che per kernel precedenti il 2.6.26 le
3798 due funzioni sono difettose nel rispetto di alcuni requisiti minori dello
3799 standard e nel controllo della correttezza dei tempi, per i dettagli dei
3800 quali si rimanda alla pagina di manuale.} e supportate dalla \acr{glibc} a
3801 partire dalla versione 2.6.\footnote{in precedenza, a partire dal kernel
3802 2.6.16, era stata introdotta una \textit{system call} \funcm{futimesat}
3803 seguendo una bozza della revisione dello standard poi modificata; questa
3804 funzione, sostituita da \func{utimensat}, è stata dichiarata obsoleta, non è
3805 supportata da nessuno standard e non deve essere più utilizzata: pertanto
3806 non ne parleremo.} La prima è sostanzialmente una estensione di
3807 \func{futimes} che consente di specificare i tempi con precisione maggiore, la
3808 seconda supporta invece, rispetto ad \func{utimes}, una sintassi più complessa
3809 che consente una indicazione sicura del file su cui operare specificando la
3810 directory su cui si trova tramite il file descriptor \param{dirfd} ed il suo
3811 nome come \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname relativo}
3812 in \param{pathname}.\footnote{su Linux solo \func{utimensat} è una
3813 \textit{system call} e \func{futimens} è una funzione di libreria, infatti
3814 se \param{pathname} è \var{NULL} \param{dirfd} viene considerato un file
3815 descriptor ordinario e il cambiamento del tempo applicato al file
3816 sottostante, qualunque esso sia, per cui \code{futimens(fd, times}) è del
3817 tutto equivalente a \code{utimensat(fd, NULL, times, 0)}.}
3819 Torneremo su questa sintassi e sulla sua motivazione in
3820 sez.~\ref{sec:file_openat}, quando tratteremo tutte le altre funzioni (le
3821 cosiddette \textit{at-functions}) che la utilizzano; essa prevede comunque
3822 anche la presenza dell'argomento \param{flags} con cui attivare flag di
3823 controllo che modificano il comportamento della funzione, nel caso specifico
3824 l'unico valore consentito è \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} che indica alla
3825 funzione di non dereferenziare i collegamenti simbolici, cosa che le permette
3826 di riprodurre le funzionalità di \func{lutimes}.
3831 \section{Il controllo di accesso ai file}
3832 \label{sec:file_access_control}
3834 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
3835 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
3836 filesystem standard.\footnote{per standard si intende che implementa le
3837 caratteristiche previste dallo standard POSIX; in Linux sono utilizzabili
3838 anche filesystem di altri sistemi operativi, che non supportano queste
3839 caratteristiche.} In questa sezione ne esamineremo i concetti essenziali e
3840 le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
3843 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
3844 \label{sec:file_perm_overview}
3846 Ad ogni file Linux associa sempre, oltre ad un insieme di permessi, l'utente
3847 che ne è proprietario (il cosiddetto \textit{owner}) ed un gruppo di
3848 appartenenza, indicati dagli identificatori di utente e gruppo (\ids{UID} e
3849 \ids{GID}) di cui abbiamo già parlato in
3850 sez.~\ref{sec:proc_access_id}.\footnote{questo è vero solo per filesystem di
3851 tipo Unix, ad esempio non è vero per il filesystem VFAT di Windows, che non
3852 fornisce nessun supporto per l'accesso multiutente, e per il quale queste
3853 proprietà vengono assegnate in maniera fissa con opportune opzioni di
3854 montaggio.} Anche questi sono mantenuti \itindex{inode} sull'\textit{inode}
3855 insieme alle altre proprietà e sono accessibili da programma tramite la
3856 funzione \func{stat} (trattata in sez.~\ref{sec:file_stat}), che restituisce
3857 l'utente proprietario nel campo \var{st\_uid} ed il gruppo proprietario nel
3858 campo \var{st\_gid} della omonima struttura \struct{stat}.
3860 Il controllo di accesso ai file segue un modello abbastanza semplice che
3861 prevede tre permessi fondamentali strutturati su tre livelli di accesso.
3862 Esistono varie estensioni a questo modello,\footnote{come le \textit{Access
3863 Control List} che sono state aggiunte ai filesystem standard con opportune
3864 estensioni (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) per arrivare a meccanismi di
3865 controllo ancora più sofisticati come il \textit{Mandatory Access Control}
3866 di \textit{SELinux} e delle altre estensioni come \textit{Smack} o
3867 \textit{AppArmor}.} ma nella maggior parte dei casi il meccanismo standard è
3868 più che sufficiente a soddisfare tutte le necessità più comuni. I tre
3869 permessi di base associati ad ogni file sono:
3871 \item il permesso di lettura (indicato con la lettera \texttt{r}, dall'inglese
3873 \item il permesso di scrittura (indicato con la lettera \texttt{w},
3874 dall'inglese \textit{write}).
3875 \item il permesso di esecuzione (indicato con la lettera \texttt{x},
3876 dall'inglese \textit{execute}).
3878 mentre i tre livelli su cui sono divisi i privilegi sono:
3880 \item i privilegi per l'utente proprietario del file.
3881 \item i privilegi per un qualunque utente faccia parte del gruppo cui
3883 \item i privilegi per tutti gli altri utenti.
3886 L'insieme dei permessi viene espresso con un numero a 12 bit; di questi i nove
3887 meno significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
3888 lettura, scrittura ed esecuzione e sono applicati rispettivamente
3889 rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti gli altri.
3893 \includegraphics[width=6cm]{img/fileperm}
3894 \caption{Lo schema dei bit utilizzati per specificare i permessi di un file
3895 contenuti nel campo \var{st\_mode} di \struct{stat}.}
3896 \label{fig:file_perm_bit}
3899 I restanti tre bit (noti come \textit{suid bit}, \textit{sgid bit}, e
3900 \textit{sticky bit}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più
3901 complesse del meccanismo del controllo di accesso su cui torneremo in seguito
3902 (in sez.~\ref{sec:file_special_perm}), lo schema di allocazione dei bit è
3903 riportato in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}. Come tutte le altre proprietà di
3904 un file anche i permessi sono memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode},
3905 e come accennato in sez.~\ref{sec:file_types} essi sono vengono restituiti in
3906 una parte del campo \var{st\_mode} della struttura \struct{stat} (si veda di
3907 nuovo fig.~\ref{fig:file_stat_struct}).
3909 In genere ci si riferisce ai tre livelli dei privilegi usando le lettere
3910 \texttt{u} (per \textit{user}), \texttt{g} (per \textit{group}) e \texttt{o}
3911 (per \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti
3912 insieme si usa la lettera \texttt{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente
3913 questa distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso a
3914 suo tempo nel VMS, si parla dei permessi base come di permessi per
3915 \textit{owner}, \textit{group} ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar
3916 luogo a confusione. Le costanti che permettono di accedere al valore numerico
3917 di questi bit nel campo \var{st\_mode}, già viste in
3918 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, sono riportate per chiarezza una seconda volta
3919 in tab.~\ref{tab:file_bit_perm}.
3924 \begin{tabular}[c]{|c|l|}
3926 \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
3929 \const{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere.\\
3930 \const{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere.\\
3931 \const{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire.\\
3933 \const{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere.\\
3934 \const{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere.\\
3935 \const{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire.\\
3937 \const{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere.\\
3938 \const{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere.\\
3939 \const{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire.\\
3942 \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
3943 \texttt{<sys/stat.h>}}
3944 \label{tab:file_bit_perm}
3947 I permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a seconda
3948 che si riferiscano a dei file, dei collegamenti simbolici o delle directory;
3949 qui ci limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli
3952 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo
3953 \textit{pathname} occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle
3954 directory che compongono il \textit{pathname}; lo stesso vale per aprire un
3955 file nella directory corrente (per la quale appunto serve il diritto di
3956 esecuzione). Per una directory infatti il permesso di esecuzione significa che
3957 essa può essere attraversata nella risoluzione del \textit{pathname}, e per
3958 questo viene anche chiamato permesso di attraversamento. Esso è sempre
3959 distinto dal permesso di lettura che invece implica che si può leggere il
3960 contenuto della directory.
3962 Questo significa che se si ha il permesso di esecuzione senza permesso di
3963 lettura si potrà lo stesso aprire un file all'interno di una una directory (se
3964 si hanno i permessi adeguati per il medesimo) ma non si potrà vederlo con
3965 \cmd{ls} mancando il permesso di leggere il contenuto della directory. Per
3966 crearlo o rinominarlo o cancellarlo invece occorrerà avere anche il permesso
3967 di scrittura per la directory.
3969 Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni
3970 (si veda quanto riportato in sez.~\ref{sec:file_open_close}) di sola lettura o
3971 di lettura/scrittura e leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura
3972 consente di aprire un file in sola scrittura o lettura/scrittura e modificarne
3973 il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare il file o per
3974 aggiornare il suo tempo di ultima modifica al tempo corrente, ma non per
3975 modificare arbitrariamente quest'ultimo, operazione per la quale, come per
3976 buona parte delle modifiche effettuate sui metadati del file, occorre esserne
3979 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
3980 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione. Gli
3981 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
3982 che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
3983 disco). Per la cancellazione non è necessario nessun tipo di permesso per il
3984 file stesso dato che, come illustrato in sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}
3985 esso non viene toccato, nella cancellazione infatti viene solo modificato il
3986 contenuto della directory, rimuovendo la voce che ad esso fa riferimento. Lo
3987 stesso vale per poter rinominare o spostare il file in altra directory, in
3988 entrambi i casi occorrerà il permesso di scrittura sulle directory che si
3991 Per poter eseguire un file, che sia un programma compilato od uno script di
3992 shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel, occorre
3993 oltre al permesso di lettura per accedere al contenuto avere anche il permesso
3994 di esecuzione. Inoltre solo i file regolari possono essere eseguiti. Per i
3995 file di dispositivo i permessi validi sono solo quelli di lettura e scrittura,
3996 che corrispondono al poter eseguire dette operazioni sulla periferica
3999 I permessi per un collegamento simbolico sono ignorati, contano quelli del
4000 file a cui fa riferimento; per questo in genere il comando \cmd{ls} riporta
4001 per un collegamento simbolico tutti i permessi come concessi. Utente e gruppo
4002 a cui esso appartiene vengono pure ignorati quando il collegamento viene
4003 risolto, vengono controllati solo quando viene richiesta la rimozione del
4004 collegamento e quest'ultimo è in una directory con lo \itindex{sticky~bit}
4005 \textit{sticky bit} impostato (si veda sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
4007 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
4008 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
4009 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
4010 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'\ids{UID} effettivo, il \ids{GID}
4011 effettivo e gli eventuali \ids{GID} supplementari del processo.\footnote{in
4012 realtà Linux, per quanto riguarda l'accesso ai file, utilizza gli
4013 identificatori del gruppo \textit{filesystem} (si ricordi quanto esposto in
4014 sez.~\ref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai primi,
4015 eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo questa
4018 Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
4019 veda sez.~\ref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
4020 sez.~\ref{sec:file_special_perm}, l'\ids{UID} effettivo e il \ids{GID} effettivo
4021 corrispondono ai valori dell'\ids{UID} e del \ids{GID} dell'utente che ha
4022 lanciato il processo, mentre i \ids{GID} supplementari sono quelli dei gruppi
4023 cui l'utente appartiene.
4025 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
4026 di accesso sono i seguenti:
4028 \item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è zero (corrispondente
4029 all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun controllo. Per
4030 questo motivo l'amministratore ha piena libertà di accesso a tutti i file.
4031 \item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è uguale all'\ids{UID} del
4032 proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
4035 \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di
4036 \textit{user-read} se il processo vuole accedere in lettura, quello di
4037 \textit{user-write} per l'accesso in scrittura, ecc.} bit dei permessi
4038 d'accesso dell'utente è impostato, l'accesso è consentito;
4039 \item altrimenti l'accesso è negato.
4041 \item Se il \ids{GID} effettivo del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
4042 del processo corrispondono al \ids{GID} del file allora:
4044 \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è impostato, l'accesso è
4046 \item altrimenti l'accesso è negato.
4048 \item Se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è impostato,
4049 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
4052 Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
4053 quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un
4054 file, l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per
4055 l'utente; i permessi per il gruppo non vengono neanche controllati. Lo stesso
4056 vale se il processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i
4057 permessi per tutti gli altri non vengono controllati.
4059 Questo significa che se si è proprietari di un file ma non si ha il permesso
4060 di scrittura, non vi si potrà scrivere anche se questo fosse scrivibile per
4061 tutti gli altri. Permessi di questo tipo sono ovviamente poco ortodossi, e
4062 comunque, come vedremo in sez.~\ref{sec:file_perm_management}, il proprietario
4063 di un file può sempre modificarne i permessi, e riassegnarsi un eventuale
4064 permesso di scrittura mancante.
4066 \itindbeg{file~attributes}
4068 A questi che sono i permessi ordinari si aggiungono, per i filesystem che
4069 supportano questa estensione, due permessi speciali mantenuti nei cosiddetti
4070 \textit{file attributes}, che si possono leggere ed impostare con i comandi
4071 \cmd{lsattr} e \cmd{chattr}.\footnote{per l'utilizzo di questi comandi e per
4072 le spiegazioni riguardo tutti gli altri \textit{file attributes} si rimanda
4073 alla sezione 1.4.4 di \cite{AGL}.}
4075 Il primo è il cosiddetto attributo di immutabilità (\textit{immutable},
4076 identificato dalla lettera \texttt{i}) che impedisce ogni modifica al file,
4077 \textit{inode} compreso. Questo significa non solo che non se ne può cambiare
4078 il contenuto, ma neanche nessuna delle sue proprietà, ed in particolare non si
4079 può modificare nei permessi o nei tempi o nel proprietario ed inoltre, visto
4080 che non se può modificare il \textit{link count}, non si può neanche
4081 cancellare, rinominare, o creare \textit{hard link} verso di esso.
4083 Il secondo è il cosiddetto attributo di \textit{append-only}, (identificato
4084 dalla lettera \texttt{a}) che consente soltanto la scrittura in coda al
4085 file. Il file cioè può essere soltanto esteso nel contenuto, ma i suoi
4086 metadati, a parte i tempi che però possono essere impostati al valore
4087 corrente, non possono essere modificati in alcun modo, quindi di nuovo non si
4088 potrà cancellare, rinominare, o modificare nei permessi o nelle altre
4091 Entrambi questi attributi attivano queste restrizioni a livello di filesystem,
4092 per cui a differenza dei permessi ordinari esse varranno per qualunque utente
4093 compreso l'amministratore. L'amministratore è l'unico che può attivare o
4094 disattivare questi attributi,\footnote{più precisamente un processo con la
4095 capacità \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}, vedi
4096 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} e potendo rimuoverli è comunque capace di
4097 tornare in grado di eseguire qualunque operazione su un file immutabile o
4098 \textit{append-only}.
4100 \itindend{file~attributes}
4104 \subsection{I bit dei permessi speciali}
4105 \label{sec:file_special_perm}
4110 Come si è accennato (in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
4111 campo \var{st\_mode} di \struct{stat} che vengono usati per il controllo di
4112 accesso oltre ai bit dei permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che
4113 vengono usati per indicare alcune proprietà speciali dei file. Due di questi
4114 sono i bit detti \acr{suid} (da \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (da
4115 \textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
4116 \const{S\_ISUID} e \const{S\_ISGID}.
4118 Come spiegato in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
4119 programma il comportamento normale del kernel è quello di impostare gli
4120 identificatori del gruppo \textit{effective} del nuovo processo al valore dei
4121 corrispondenti del gruppo \textit{real} del processo corrente, che normalmente
4122 corrispondono a quelli dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
4124 Se però il file del programma, che ovviamente deve essere
4125 eseguibile,\footnote{anzi più precisamente un binario eseguibile: per motivi
4126 di sicurezza il kernel ignora i bit \acr{suid} e \acr{sgid} per gli script
4127 eseguibili.} ha il bit \acr{suid} impostato, il kernel assegnerà come
4128 \ids{UID} effettivo al nuovo processo l'\ids{UID} del proprietario del file al
4129 posto dell'\ids{UID} del processo originario. Avere il bit \acr{sgid}
4130 impostato ha lo stesso effetto sul \ids{GID} effettivo del processo. É
4131 comunque possibile riconoscere questa situazione perché il cambiamento viene
4132 effettuato solo sugli identificativi del gruppo \textit{effective}, mentre
4133 quelli dei gruppi \textit{real} e \textit{saved} restano quelli dell'utente
4134 che ha eseguito il programma.
4136 I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
4137 di usare programmi che richiedono privilegi speciali. L'esempio classico è il
4138 comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file delle password,
4139 quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo dall'amministratore, ma non è
4140 necessario chiamare l'amministratore per cambiare la propria password. Infatti
4141 il comando \cmd{passwd} appartiene in genere all'utente \textit{root} ma ha il
4142 bit \acr{suid} impostato, per cui quando viene lanciato da un utente normale
4143 ottiene comunque i privilegi di amministratore.
4145 Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
4146 normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
4147 programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
4148 usati per guadagnare privilegi non consentiti (l'argomento è affrontato in
4149 dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_perms}).
4151 La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere rilevata con
4152 il comando \cmd{ls -l}, che visualizza una lettera ``\cmd{s}'' al posto della
4153 ``\cmd{x}'' in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La stessa
4154 lettera ``\cmd{s}'' può essere usata nel comando \cmd{chmod} per impostare
4155 questi bit. Infine questi bit possono essere controllati all'interno di
4156 \var{st\_mode} con l'uso delle due costanti \const{S\_ISUID} e
4157 \const{S\_IGID}, i cui valori sono riportati in
4158 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
4160 Gli stessi bit vengono ad assumere un significato completamente diverso per le
4161 directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVr4 per indicare
4162 con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
4163 veda sez.~\ref{sec:file_ownership_management} per una spiegazione dettagliata
4166 Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per un'ulteriore estensione mutuata
4167 da SVr4. Il caso in cui un file ha il bit \acr{sgid} impostato senza che lo
4168 sia anche il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare
4169 per quel file il \itindex{mandatory~locking} \textit{mandatory locking}
4170 (affronteremo questo argomento in dettaglio più avanti, in
4171 sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
4176 \itindbeg{sticky~bit}
4178 L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \const{S\_ISVTX}, è in
4179 parte un rimasuglio delle origini dei sistemi Unix. A quell'epoca infatti la
4180 memoria virtuale e l'accesso ai file erano molto meno sofisticati e per
4181 ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
4182 si poteva impostare questo bit.
4184 L'effetto di questo bit era che il segmento di testo del programma (si veda
4185 sez.~\ref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva scritto nella swap la
4186 prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva fino al riavvio della
4187 macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit}); essendo la swap un file
4188 continuo o una partizione indicizzata direttamente si poteva risparmiare in
4189 tempo di caricamento rispetto alla ricerca attraverso la struttura del
4190 filesystem. Lo \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera ``\texttt{t}''
4191 al posto della ``\texttt{x}'' nei permessi per gli altri.
4193 Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
4194 l'amministratore era in grado di impostare questo bit, che venne chiamato
4195 anche con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della
4196 costante. Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
4197 sostanzialmente inutile questo procedimento.
4199 Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textit{sticky bit} ha
4200 invece assunto un uso importante per le directory;\footnote{lo \textit{sticky
4201 bit} per le directory è un'estensione non definita nello standard POSIX,
4202 Linux però la supporta, così come BSD e SVr4.} in questo caso se tale bit è
4203 impostato un file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha
4204 il permesso di scrittura su di essa ed inoltre è vera una delle seguenti
4207 \item l'utente è proprietario del file,
4208 \item l'utente è proprietario della directory,
4209 \item l'utente è l'amministratore.
4212 Un classico esempio di directory che ha questo bit impostato è \file{/tmp}, i
4213 cui permessi infatti di solito sono i seguenti:
4215 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{ls -ld /tmp}
4216 drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
4219 quindi con lo \textit{sticky bit} bit impostato. In questo modo qualunque
4220 utente nel sistema può creare dei file in questa directory, che come
4221 suggerisce il nome è normalmente utilizzata per la creazione di file
4222 temporanei, ma solo l'utente che ha creato un certo file potrà cancellarlo o
4223 rinominarlo. In questo modo si evita che un utente possa, più o meno
4224 consapevolmente, cancellare i file temporanei creati degli altri utenti.
4226 \itindend{sticky~bit}
4230 \subsection{Le funzioni per la gestione dei permessi dei file}
4231 \label{sec:file_perm_management}
4233 Come visto in sez.~\ref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad un
4234 file viene fatto utilizzando l'\ids{UID} ed il \ids{GID} effettivo del processo;
4235 ci sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'\ids{UID}
4236 reale ed il \ids{GID} reale, vale a dire usando i valori di \ids{UID} e
4237 \ids{GID} relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come
4238 accennato in sez.~\ref{sec:file_special_perm} e spiegato in dettaglio in
4239 sez.~\ref{sec:proc_perms}, non è detto siano uguali a quelli effettivi.
4241 Per far questo si può usare la funzione di sistema \funcd{access}, il cui
4246 \fdecl{int access(const char *pathname, int mode)}
4247 \fdesc{Verifica i permessi di accesso.}
4250 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4251 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4253 \item[\errcode{EACCES}] l'accesso al file non è consentito, o non si ha il
4254 permesso di attraversare una delle directory di \param{pathname}.
4255 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non è valido.
4256 \item[\errcode{EROFS}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un file su
4257 un filesystem montato in sola lettura.
4258 \item[\errcode{ETXTBSY}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un
4259 eseguibile binario correntemente in esecuzione.
4261 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EIO}, \errval{ELOOP},
4262 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel loro
4263 significato generico.}
4266 La funzione verifica i permessi di accesso, indicati da \param{mode}, per il
4267 file indicato da \param{pathname}. I valori possibili per l'argomento
4268 \param{mode} sono esprimibili come combinazione delle costanti numeriche
4269 riportate in tab.~\ref{tab:file_access_mode_val} (attraverso un OR binario
4270 delle stesse). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza
4271 del file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \const{F\_OK},
4272 o anche direttamente \func{stat}. Nel caso in cui \param{pathname} si
4273 riferisca ad un collegamento simbolico, questo viene seguito ed il controllo è
4274 fatto sul file a cui esso fa riferimento.
4276 La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso per \param{pathname},
4277 ma occorre poter risolvere quest'ultimo, e se non c'è il permesso di
4278 esecuzione per una qualunque delle sue componenti la funzione fallirà
4279 indipendentemente dai permessi del file. Si tenga presente poi che il fatto
4280 che una directory abbia permesso di scrittura non significa che vi si possa
4281 scrivere come fosse un file, e che se un file ha il permesso di esecuzione non
4282 è detto che sia eseguibile. La funzione ha successo solo se tutti i permessi
4283 controllati sono disponibili.
4288 \begin{tabular}{|c|l|}
4290 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Significato} \\
4293 \const{R\_OK} & Verifica il permesso di lettura. \\
4294 \const{W\_OK} & Verifica il permesso di scrittura. \\
4295 \const{X\_OK} & Verifica il permesso di esecuzione. \\
4296 \const{F\_OK} & Verifica l'esistenza del file. \\
4299 \caption{Valori possibili per l'argomento \param{mode} della funzione
4301 \label{tab:file_access_mode_val}
4304 Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
4305 eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (ad esempio attraverso
4306 l'uso del \textit{suid bit}) che vuole controllare se l'utente originale ha i
4307 permessi per accedere ad un certo file, ma eseguire questo controllo prima di
4308 aprire il file espone al rischio di una \textit{race condition} che apre ad un
4309 possibile \itindex{symlink~attack} \textit{symlink attack} fra il controllo e
4310 l'apertura del file. In questo caso è sempre opportuno usare invece la
4311 funzione \func{faccessat} che tratteremo insieme alle altre
4312 \textit{at-functions} in sez.~\ref{sec:file_openat}.
4314 Del tutto analoghe a \func{access} sono le due funzioni \funcm{euidaccess} e
4315 \funcm{eaccess} che ripetono lo stesso controllo usando però gli
4316 identificatori del gruppo effettivo, verificando quindi le effettive capacità
4317 di accesso ad un file. Le funzioni hanno entrambe lo stesso
4318 prototipo\footnote{in realtà \funcm{eaccess} è solo un sinonimo di
4319 \funcm{euidaccess} fornita per compatibilità con l'uso di questo nome in
4320 altri sistemi.} che è del tutto identico a quello di \func{access}. Prendono
4321 anche gli stessi valori e restituiscono gli stessi risultati e gli stessi
4324 Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
4325 funzioni \funcd{chmod} e \funcd{fchmod}, che operano rispettivamente su un
4326 filename e su un file descriptor, i loro prototipi sono:
4331 \fdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)}
4332 \fdesc{Cambia i permessi del file indicato da \param{path} al valore indicato
4334 \fdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)}
4335 \fdesc{Analoga alla precedente, ma usa il file descriptor \param{fd} per
4340 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4341 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4343 \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
4344 proprietario del file o non si hanno i privilegi di amministratore.
4345 \item[\errcode{EROFS}] il file è su un filesystem in sola lettura.
4347 ed inoltre per entrambe \errval{EIO}, per \func{chmod} \errval{EACCES},
4348 \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
4349 \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, per \func{fchmod} \errval{EBADF} nel loro
4350 significato generico.}
4354 Entrambe le funzioni utilizzano come secondo argomento \param{mode}, una
4355 variabile dell'apposito tipo primitivo \type{mode\_t} (vedi
4356 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) utilizzato per specificare i permessi sui
4362 \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
4364 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
4367 \const{S\_ISUID} & 04000 & Set user ID bit.\\
4368 \const{S\_ISGID} & 02000 & Set group ID bit.\\
4369 \const{S\_ISVTX} & 01000 & Sticky bit.\\
4371 \const{S\_IRWXU} & 00700 & L'utente ha tutti i permessi.\\
4372 \const{S\_IRUSR} & 00400 & L'utente ha il permesso di lettura.\\
4373 \const{S\_IWUSR} & 00200 & L'utente ha il permesso di scrittura.\\
4374 \const{S\_IXUSR} & 00100 & L'utente ha il permesso di esecuzione.\\
4376 \const{S\_IRWXG} & 00070 & Il gruppo ha tutti i permessi.\\
4377 \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha il permesso di lettura.\\
4378 \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha il permesso di scrittura.\\
4379 \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha il permesso di esecuzione.\\
4381 \const{S\_IRWXO} & 00007 & Gli altri hanno tutti i permessi.\\
4382 \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno il permesso di lettura.\\
4383 \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno il permesso di scrittura.\\
4384 \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno il permesso di esecuzione.\\
4387 \caption{Valori delle costanti usate per indicare i vari bit di
4388 \param{mode} utilizzato per impostare i permessi dei file.}
4389 \label{tab:file_permission_const}
4392 Le costanti con cui specificare i singoli bit di \param{mode} sono riportate
4393 in tab.~\ref{tab:file_permission_const}, e corrispondono agli stessi valori
4394 usati per \var{st\_mode} in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}. Il valore
4395 di \param{mode} può essere ottenuto combinando fra loro con un OR binario le
4396 costanti simboliche relative ai vari bit, o specificato direttamente, come per
4397 l'omonimo comando di shell, con un valore numerico (la shell lo vuole in
4398 ottale, dato che i bit dei permessi sono divisibili in gruppi di tre), che si
4399 può calcolare direttamente usando lo schema di utilizzo dei bit illustrato in
4400 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
4402 Ad esempio i permessi standard assegnati ai nuovi file (lettura e scrittura
4403 per il proprietario, sola lettura per il gruppo e gli altri) sono
4404 corrispondenti al valore ottale $0644$, un programma invece avrebbe anche il
4405 bit di esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se si volesse attivare il
4406 bit \acr{suid} il valore da fornire sarebbe $4755$.
4408 Il cambiamento dei permessi di un file eseguito attraverso queste funzioni ha
4409 comunque alcune limitazioni, previste per motivi di sicurezza. L'uso delle
4410 funzioni infatti è possibile solo se l'\ids{UID} effettivo del processo
4411 corrisponde a quello del proprietario del file o dell'amministratore,
4412 altrimenti esse falliranno con un errore di \errcode{EPERM}.
4414 Ma oltre a questa regola generale, di immediata comprensione, esistono delle
4415 limitazioni ulteriori. Per questo motivo, anche se si è proprietari del file,
4416 non tutti i valori possibili di \param{mode} sono permessi o hanno effetto;
4417 in particolare accade che:
4419 \item siccome solo l'amministratore può impostare lo \itindex{sticky~bit}
4420 \textit{sticky bit}, se l'\ids{UID} effettivo del processo non è zero esso
4421 viene automaticamente cancellato, senza notifica di errore, qualora sia
4422 stato indicato in \param{mode}.
4423 \item per quanto detto in sez.~\ref{sec:file_ownership_management} riguardo la
4424 creazione dei nuovi file, si può avere il caso in cui il file creato da un
4425 processo è assegnato ad un gruppo per il quale il processo non ha privilegi.
4426 Per evitare che si possa assegnare il bit \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} ad
4427 un file appartenente ad un gruppo per cui non si hanno diritti, questo viene
4428 automaticamente cancellato da \param{mode}, senza notifica di errore,
4429 qualora il gruppo del file non corrisponda a quelli associati al processo;
4430 la cosa non avviene quando l'\ids{UID} effettivo del processo è zero.
4433 Per alcuni filesystem\footnote{i filesystem più comuni (\textsl{ext2},
4434 \textsl{ext3}, \textsl{ext4}, \textsl{ReiserFS}) supportano questa
4435 caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista un'ulteriore
4436 misura di sicurezza, volta a scongiurare l'abuso dei bit \acr{suid} e
4437 \acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi bit dai
4438 permessi di un file qualora un processo che non appartenga
4439 all'amministratore\footnote{per la precisione un processo che non dispone
4440 della capacità \const{CAP\_FSETID}, vedi sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.}
4441 effettui una scrittura. In questo modo anche se un utente malizioso scopre un
4442 file \acr{suid} su cui può scrivere, un'eventuale modifica comporterà la
4443 perdita di questo privilegio.
4445 Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod} ci permettono di modificare i
4446 permessi di un file, resta però il problema di quali sono i permessi assegnati
4447 quando il file viene creato. Le funzioni dell'interfaccia nativa di Unix, come
4448 vedremo in sez.~\ref{sec:file_open_close}, permettono di indicare
4449 esplicitamente i permessi di creazione di un file, ma questo non è possibile
4450 per le funzioni dell'interfaccia standard ANSI C che non prevede l'esistenza
4451 di utenti e gruppi, ed inoltre il problema si pone anche per l'interfaccia
4452 nativa quando i permessi non vengono indicati esplicitamente.
4456 Per le funzioni dell'interfaccia standard ANSI C l'unico riferimento possibile
4457 è quello della modalità di apertura del nuovo file (lettura/scrittura o sola
4458 lettura), che però può fornire un valore che è lo stesso per tutti e tre i
4459 permessi di sez.~\ref{sec:file_perm_overview} (cioè $666$ nel primo caso e
4460 $222$ nel secondo). Per questo motivo il sistema associa ad ogni
4461 processo\footnote{è infatti contenuta nel campo \var{umask} della struttura
4462 \kstruct{fs\_struct}, vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} una maschera
4463 di bit, la cosiddetta \textit{umask}, che viene utilizzata per impedire che
4464 alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di creazione. I
4465 bit indicati nella maschera vengono infatti cancellati dai permessi quando un
4466 nuovo file viene creato.\footnote{l'operazione viene fatta sempre: anche
4467 qualora si indichi esplicitamente un valore dei permessi nelle funzioni di
4468 creazione che lo consentono, i permessi contenuti nella \textit{umask}
4471 La funzione di sistema che permette di impostare il valore di questa maschera
4472 di controllo è \funcd{umask}, ed il suo prototipo è:
4476 \fdecl{mode\_t umask(mode\_t mask)}
4477 \fdesc{Imposta la maschera dei permessi.}
4480 {La funzione ritorna ritorna il precedente valore della maschera, non sono
4481 previste condizioni di errore.}
4484 La funzione imposta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato
4485 da \param{mask}, di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi. In
4486 genere si usa questa maschera per impostare un valore predefinito che escluda
4487 preventivamente alcuni permessi, il caso più comune è eliminare il permesso di
4488 scrittura per il gruppo e gli altri, corrispondente ad un valore
4489 per \param{mask} pari a $022$. In questo modo è possibile cancellare
4490 automaticamente i permessi non voluti. Di norma questo valore viene impostato
4491 una volta per tutte al login (a $022$ se non indicato altrimenti), e gli
4492 utenti non hanno motivi per modificarlo.
4497 \subsection{La gestione della titolarità dei file}
4498 \label{sec:file_ownership_management}
4500 Vedremo in sez.~\ref{sec:file_open_close} con quali funzioni si possono creare
4501 nuovi file, in tale occasione vedremo che è possibile specificare in sede di
4502 creazione quali permessi applicare ad un file, però non si può indicare a
4503 quale utente e gruppo esso deve appartenere. Lo stesso problema si presenta
4504 per la creazione di nuove directory (procedimento descritto in
4505 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).
4507 Lo standard POSIX prescrive che l'\ids{UID} del nuovo file corrisponda
4508 all'\ids{UID} effettivo del processo che lo crea; per il \ids{GID} invece
4509 prevede due diverse possibilità:
4511 \item che il \ids{GID} del file corrisponda al \ids{GID} effettivo del
4513 \item che il \ids{GID} del file corrisponda al \ids{GID} della directory in
4517 In genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
4518 semantica BSD. Linux invece segue normalmente quella che viene chiamata
4519 semantica SVr4: di norma un nuovo file viene creato, seguendo la prima
4520 opzione, con il \ids{GID} del processo, se però la directory in cui viene
4521 creato ha il bit \acr{sgid} impostato allora viene usata la seconda
4522 opzione. L'adozione di questa semantica però può essere controllata,
4523 all'interno di alcuni filesystem,\footnote{con il kernel 2.6.25 questi erano
4524 \acr{ext2}, \acr{ext3}, \acr{ext4}, e XFS.} con l'uso dell'opzione di
4525 montaggio \texttt{grpid}, che se attivata fa passare all'uso della semantica
4528 Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \ids{GID} viene sempre
4529 automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
4530 partenza, in tutte le sotto-directory. La semantica SVr4 offre la possibilità
4531 di scegliere, ma per ottenere lo stesso risultato di coerenza che si ha con
4532 quella di BSD necessita che quando si creano nuove directory venga propagato
4533 il bit \acr{sgid}. Questo è il comportamento predefinito del comando
4534 \cmd{mkdir}, ed è in questo modo ad esempio che le varie distribuzioni
4535 assicurano che le sotto-directory create nella home di un utente restino
4536 sempre con il \ids{GID} del gruppo primario dello stesso.
4538 La presenza del bit \acr{sgid} è inoltre molto comoda quando si hanno
4539 directory contenenti file condivisi da un gruppo di utenti in cui possono
4540 scrivere tutti i membri dello stesso, dato che assicura che i file che gli
4541 utenti vi creano appartengano allo gruppo stesso. Questo non risolve però
4542 completamente i problemi di accesso da parte di altri utenti dello stesso
4543 gruppo, in quanto di default i permessi assegnati al gruppo non sono
4544 sufficienti per un accesso in scrittura; in questo caso si deve aver cura di
4545 usare prima della creazione dei file un valore per \itindex{umask}
4546 \textit{umask} lasci il permesso di scrittura.\footnote{in tal caso si può
4547 assegnare agli utenti del gruppo una \textit{umask} di $002$, anche se la
4548 soluzione migliore in questo caso è usare una ACL di default (vedi
4549 sez.~\ref{sec:file_ACL}).}
4551 Come avviene nel caso dei permessi esistono anche delle appropriate funzioni
4552 di sistema, \funcd{chown} \funcd{fchown} e \funcd{lchown}, che permettono di
4553 cambiare sia l'utente che il gruppo a cui un file appartiene; i rispettivi
4559 \fdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
4560 \fdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
4561 \fdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
4562 \fdesc{Cambiano proprietario e gruppo proprietario di un file.}
4565 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4566 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4568 \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
4569 proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi.
4571 ed inoltre per tutte \errval{EROFS} e \errval{EIO}, per \func{chown}
4572 \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
4573 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, per \func{fchown}
4574 \errval{EBADF} nel loro significato generico.}
4577 Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
4578 specificati dalle variabili \param{owner} e \param{group}. Con Linux solo
4579 l'amministratore\footnote{o in generale un processo con la capacità
4580 \const{CAP\_CHOWN}, vedi sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} può cambiare il
4581 proprietario di un file; in questo viene seguita la semantica usata da BSD che
4582 non consente agli utenti di assegnare i loro file ad altri utenti evitando
4583 eventuali aggiramenti delle quote. L'amministratore può cambiare sempre il
4584 gruppo di un file, il proprietario può cambiare il gruppo solo dei file che
4585 gli appartengono e solo se il nuovo gruppo è il suo gruppo primario o uno dei
4586 gruppi di cui fa parte.
4588 La funzione \func{chown} segue i collegamenti simbolici, per operare
4589 direttamente su un collegamento simbolico si deve usare la funzione
4590 \func{lchown}.\footnote{fino alla versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non
4591 seguiva i collegamenti simbolici, da allora questo comportamento è stato
4592 assegnato alla funzione \func{lchown}, introdotta per l'occasione, ed è
4593 stata creata una nuova \textit{system call} per \func{chown} che seguisse i
4594 collegamenti simbolici.} La funzione \func{fchown} opera su un file aperto,
4595 essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX. Un'altra estensione
4596 rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come valore
4597 per \param{owner} e \param{group} i valori restano immutati.
4599 Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
4600 privilegi di amministratore entrambi i bit \acr{suid} e \itindex{sgid~bit}
4601 \acr{sgid} vengono cancellati. Questo non avviene per il bit \acr{sgid} nel
4602 caso in cui esso sia usato (in assenza del corrispondente permesso di
4603 esecuzione) per indicare che per il file è attivo il \textit{mandatory
4604 locking} (vedi sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
4607 \subsection{Un quadro d'insieme sui permessi}
4608 \label{sec:file_riepilogo}
4610 Avendo affrontato in maniera separata il comportamento delle varie funzioni
4611 che operano sui permessi dei file ed avendo trattato in sezioni diverse il
4612 significato dei singoli bit dei permessi, vale la pena di fare un riepilogo in
4613 cui si riassumano le caratteristiche di ciascuno di essi, in modo da poter
4614 fornire un quadro d'insieme.
4619 \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
4621 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
4622 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
4623 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
4624 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
4625 \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per i file}} \\
4627 \texttt{s}&\texttt{s}&\texttt{t}&
4628 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4629 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4630 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}& \\
4633 1&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Eseguito conferisce l'\ids{UID} effettivo dell'utente.\\
4634 -&1&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Eseguito conferisce il \ids{GID} effettivo del gruppo.\\
4635 -&1&-&-&-&0&-&-&-&-&-&-&Il \itindex{mandatory~locking}
4636 \textit{mandatory locking} è abilitato.\\
4637 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
4638 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per l'utente.\\
4639 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di scrittura per l'utente.\\
4640 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di esecuzione per l'utente.\\
4641 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il gruppo.\\
4642 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il gruppo.\\
4643 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di esecuzione per il gruppo.\\
4644 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di lettura per tutti gli altri.\\
4645 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di scrittura per tutti gli altri.\\
4646 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di esecuzione per tutti gli altri.\\
4649 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
4650 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
4651 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
4652 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
4653 \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per le directory}} \\
4655 \texttt{s}&\texttt{s}&\texttt{t}&
4656 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4657 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}&
4658 \texttt{r}&\texttt{w}&\texttt{x}& \\
4661 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
4662 -&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Propaga il gruppo ai nuovi file creati.\\
4663 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Solo il proprietario di un file può rimuoverlo.\\
4664 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per l'utente.\\
4665 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per l'utente.\\
4666 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di attraversamento per l'utente.\\
4667 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il gruppo.\\
4668 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il gruppo.\\
4669 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di attraversamento per il gruppo.\\
4670 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di visualizzazione per tutti gli altri.\\
4671 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di aggiornamento per tutti gli altri.\\
4672 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di attraversamento per tutti gli altri.\\
4675 \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per un
4677 \label{tab:file_fileperm_bits}
4680 Nella parte superiore di tab.~\ref{tab:file_fileperm_bits} si è riassunto il
4681 significato dei vari bit dei permessi per un file ordinario; per quanto
4682 riguarda l'applicazione dei permessi per proprietario, gruppo ed altri si
4683 ricordi quanto illustrato in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Per
4684 compattezza, nella tabella si sono specificati i bit di \textit{suid},
4685 \textit{sgid} e \textit{sticky} con la notazione illustrata anche in
4686 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}. Nella parte inferiore si sono invece riassunti
4687 i significati dei vari bit dei permessi per una directory; anche in questo
4688 caso si è riapplicato ai bit di \textit{suid}, \textit{sgid} e \textit{sticky}
4689 la notazione illustrata in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
4691 Si ricordi infine che i permessi non hanno alcun significato per i
4692 collegamenti simbolici, mentre per i file di dispositivo hanno senso soltanto
4693 i permessi di lettura e scrittura, che si riflettono sulla possibilità di
4694 compiere dette operazioni sul dispositivo stesso.
4696 Nella tabella si è indicato con il carattere ``-'' il fatto che il valore del
4697 bit in questione non è influente rispetto a quanto indicato nella riga della
4698 tabella; la descrizione del significato fa riferimento soltanto alla
4699 combinazione di bit per i quali è stato riportato esplicitamente un valore.
4700 Si rammenti infine che il valore dei bit dei permessi non ha alcun effetto
4701 qualora il processo possieda i privilegi di amministratore.
4704 \section{Caratteristiche e funzionalità avanzate}
4705 \label{sec:file_dir_advances}
4707 Tratteremo qui alcune caratteristiche e funzionalità avanzate della gestione
4708 di file e directory, affrontando anche una serie di estensioni
4709 dell'interfaccia classica dei sistemi unix-like, principalmente utilizzate a
4710 scopi di sicurezza, che sono state introdotte nelle versioni più recenti di
4713 \subsection{Gli attributi estesi}
4714 \label{sec:file_xattr}
4716 \itindbeg{Extended~Attributes}
4718 Nelle sezioni precedenti abbiamo trattato in dettaglio le varie informazioni
4719 che il sistema mantiene negli \itindex{inode} \textit{inode}, e le varie
4720 funzioni che permettono di modificarle. Si sarà notato come in realtà queste
4721 informazioni siano estremamente ridotte. Questo è dovuto al fatto che Unix
4722 origina negli anni '70, quando le risorse di calcolo e di spazio disco erano
4723 minime. Con il venir meno di queste restrizioni è incominciata ad emergere
4724 l'esigenza di poter associare ai file delle ulteriori informazioni astratte
4725 (quelli che abbiamo chiamato genericamente \textsl{metadati}) che però non
4726 potevano trovare spazio nei dati classici mantenuti negli \itindex{inode}
4729 Per risolvere questo problema alcuni sistemi unix-like (e fra questi anche
4730 Linux) hanno introdotto un meccanismo generico, detto \textit{Extended
4731 Attributes} che consente di associare delle informazioni ulteriori ai
4732 singoli file.\footnote{essi ad esempio vengono usati per le ACL, che
4733 tratteremo in sez.~\ref{sec:file_ACL} e le \textit{file capabilities}, che
4734 vedremo in sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} Gli \textsl{attributi estesi}
4735 non sono altro che delle coppie nome/valore che sono associate permanentemente
4736 ad un oggetto sul filesystem, analoghi di quello che sono le variabili di
4737 ambiente (vedi sez.~\ref{sec:proc_environ}) per un processo.
4739 Altri sistemi (come Solaris, MacOS e Windows) hanno adottato un meccanismo
4740 diverso in cui ad un file sono associati diversi flussi di dati, su cui
4741 possono essere mantenute ulteriori informazioni, che possono essere accedute
4742 con le normali operazioni di lettura e scrittura. Questi non vanno confusi con
4743 gli \textit{Extended Attributes} (anche se su Solaris hanno lo stesso nome),
4744 che sono un meccanismo molto più semplice, che pur essendo limitato (potendo
4745 contenere solo una quantità limitata di informazione) hanno il grande
4746 vantaggio di essere molto più semplici da realizzare, più
4747 efficienti,\footnote{cosa molto importante, specie per le applicazioni che
4748 richiedono una gran numero di accessi, come le ACL.} e di garantire
4749 l'atomicità di tutte le operazioni.
4751 In Linux gli attributi estesi sono sempre associati al singolo \itindex{inode}
4752 \textit{inode} e l'accesso viene sempre eseguito in forma atomica, in lettura
4753 il valore corrente viene scritto su un buffer in memoria, mentre la scrittura
4754 prevede che ogni valore precedente sia sovrascritto.
4756 Si tenga presente che non tutti i filesystem supportano gli \textit{Extended
4757 Attributes}; al momento della scrittura di queste dispense essi sono
4758 presenti solo sui vari \textsl{extN}, \textsl{ReiserFS}, \textsl{JFS},
4759 \textsl{XFS} e \textsl{Btrfs}.\footnote{l'elenco è aggiornato a Luglio 2011.}
4760 Inoltre a seconda della implementazione ci possono essere dei limiti sulla
4761 quantità di attributi che si possono utilizzare.\footnote{ad esempio nel caso
4762 di \textsl{ext2} ed \textsl{ext3} è richiesto che essi siano contenuti
4763 all'interno di un singolo blocco, pertanto con dimensioni massime pari a
4764 1024, 2048 o 4096 byte a seconda delle dimensioni di quest'ultimo impostate
4765 in fase di creazione del filesystem, mentre con \textsl{XFS} non ci sono
4766 limiti ed i dati vengono memorizzati in maniera diversa (nell'\textit{inode}
4767 stesso, in un blocco a parte, o in una struttura ad albero dedicata) per
4768 mantenerne la scalabilità.} Infine lo spazio utilizzato per mantenere gli
4769 attributi estesi viene tenuto in conto per il calcolo delle quote di utente e
4770 gruppo proprietari del file.
4772 Come meccanismo per mantenere informazioni aggiuntive associate al singolo
4773 file, gli \textit{Extended Attributes} possono avere usi anche molto diversi
4774 fra loro. Per poterli distinguere allora sono stati suddivisi in
4775 \textsl{classi}, a cui poter applicare requisiti diversi per l'accesso e la
4776 gestione. Per questo motivo il nome di un attributo deve essere sempre
4777 specificato nella forma \texttt{namespace.attribute}, dove \texttt{namespace}
4778 fa riferimento alla classe a cui l'attributo appartiene, mentre
4779 \texttt{attribute} è il nome ad esso assegnato. In tale forma il nome di un
4780 attributo esteso deve essere univoco. Al momento\footnote{della scrittura di
4781 questa sezione, kernel 2.6.23, ottobre 2007.} sono state definite le quattro
4782 classi di attributi riportate in tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}.
4787 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
4789 \textbf{Nome} & \textbf{Descrizione} \\
4792 \texttt{security}&Gli \textit{extended security attributes}: vengono
4793 utilizzati dalle estensioni di sicurezza del kernel (i
4794 \textit{Linux Security Modules}), per le realizzazione
4795 di meccanismi evoluti di controllo di accesso come
4796 \textit{SELinux} o le \textit{capabilities} dei
4797 file di sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.\\
4798 \texttt{system} & Gli \textit{extended security attributes}: sono usati
4799 dal kernel per memorizzare dati di sistema associati ai
4800 file come le ACL (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) o le
4801 \textit{capabilities} (vedi
4802 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).\\
4803 \texttt{trusted}& I \textit{trusted extended attributes}: vengono
4804 utilizzati per poter realizzare in user space
4805 meccanismi che consentano di mantenere delle
4806 informazioni sui file che non devono essere accessibili
4807 ai processi ordinari.\\
4808 \texttt{user} & Gli \textit{extended user attributes}: utilizzati per
4809 mantenere informazioni aggiuntive sui file (come il
4810 \textit{mime-type}, la codifica dei caratteri o del
4811 file) accessibili dagli utenti.\\
4814 \caption{I nomi utilizzati valore di \texttt{namespace} per distinguere le
4815 varie classi di \textit{Extended Attributes}.}
4816 \label{tab:extended_attribute_class}
4820 Dato che uno degli usi degli \textit{Extended Attributes} è di impiegarli per
4821 realizzare delle estensioni (come le ACL, \textit{SELinux}, ecc.) al
4822 tradizionale meccanismo dei controlli di accesso di Unix, l'accesso ai loro
4823 valori viene regolato in maniera diversa a seconda sia della loro classe che
4824 di quali, fra le estensioni che li utilizzano, sono poste in uso. In
4825 particolare, per ciascuna delle classi riportate in
4826 tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}, si hanno i seguenti casi:
4827 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4828 \item[\texttt{security}] L'accesso agli \textit{extended security attributes}
4829 dipende dalle politiche di sicurezza stabilite da loro stessi tramite
4830 l'utilizzo di un sistema di controllo basato sui \textit{Linux Security
4831 Modules} (ad esempio \textit{SELinux}). Pertanto l'accesso in lettura o
4832 scrittura dipende dalle politiche di sicurezza implementate all'interno dal
4833 modulo di sicurezza che si sta utilizzando al momento (ciascuno avrà le
4834 sue). Se non è stato caricato nessun modulo di sicurezza l'accesso in
4835 lettura sarà consentito a tutti i processi, mentre quello in scrittura solo
4836 ai processi con privilegi amministrativi dotati della capacità
4837 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.
4839 \item[\texttt{system}] Anche l'accesso agli \textit{extended system
4840 attributes} dipende dalle politiche di accesso che il kernel realizza
4841 anche utilizzando gli stessi valori in essi contenuti. Ad esempio nel caso
4842 delle ACL (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) l'accesso è consentito in lettura
4843 ai processi che hanno la capacità di eseguire una ricerca sul file (cioè
4844 hanno il permesso di lettura sulla directory che contiene il file) ed in
4845 scrittura al proprietario del file o ai processi dotati della capacità
4846 \const{CAP\_FOWNER}.\footnote{vale a dire una politica di accesso analoga a
4847 quella impiegata per gli ordinari permessi dei file.}
4849 \item[\texttt{trusted}] L'accesso ai \textit{trusted extended attributes}, sia
4850 per la lettura che per la scrittura, è consentito soltanto ai processi con
4851 privilegi amministrativi dotati della capacità \const{CAP\_SYS\_ADMIN}. In
4852 questo modo si possono utilizzare questi attributi per realizzare in user
4853 space dei meccanismi di controllo che accedono ad informazioni non
4854 disponibili ai processi ordinari.
4856 \item[\texttt{user}] L'accesso agli \textit{extended user attributes} è
4857 regolato dai normali permessi dei file: occorre avere il permesso di lettura
4858 per leggerli e quello di scrittura per scriverli o modificarli. Dato l'uso
4859 di questi attributi si è scelto di applicare al loro accesso gli stessi
4860 criteri che si usano per l'accesso al contenuto dei file (o delle directory)
4861 cui essi fanno riferimento. Questa scelta vale però soltanto per i file e le
4862 directory ordinarie, se valesse in generale infatti si avrebbe un serio
4863 problema di sicurezza dato che esistono diversi oggetti sul filesystem per i
4864 quali è normale avere avere il permesso di scrittura consentito a tutti gli
4865 utenti, come i collegamenti simbolici, o alcuni file di dispositivo come
4866 \texttt{/dev/null}. Se fosse possibile usare su di essi gli \textit{extended
4867 user attributes} un utente qualunque potrebbe inserirvi dati a
4868 piacere.\footnote{la cosa è stata notata su XFS, dove questo comportamento
4869 permetteva, non essendovi limiti sullo spazio occupabile dagli
4870 \textit{Extended Attributes}, di bloccare il sistema riempiendo il disco.}
4872 La semantica del controllo di accesso indicata inoltre non avrebbe alcun
4873 senso al di fuori di file e directory: i permessi di lettura e scrittura per
4874 un file di dispositivo attengono alle capacità di accesso al dispositivo
4875 sottostante,\footnote{motivo per cui si può formattare un disco anche se
4876 \texttt{/dev} è su un filesystem in sola lettura.} mentre per i
4877 collegamenti simbolici questi vengono semplicemente ignorati: in nessuno dei
4878 due casi hanno a che fare con il contenuto del file, e nella discussione
4879 relativa all'uso degli \textit{extended user attributes} nessuno è mai stato
4880 capace di indicare una qualche forma sensata di utilizzo degli stessi per
4881 collegamenti simbolici o file di dispositivo, e neanche per le fifo o i
4882 socket. Per questo motivo essi sono stati completamente disabilitati per
4883 tutto ciò che non sia un file regolare o una directory.\footnote{si può
4884 verificare la semantica adottata consultando il file \texttt{fs/xattr.c}
4885 dei sorgenti del kernel.} Inoltre per le directory è stata introdotta una
4886 ulteriore restrizione, dovuta di nuovo alla presenza ordinaria di permessi
4887 di scrittura completi su directory come \texttt{/tmp}. Per questo motivo,
4888 per evitare eventuali abusi, se una directory ha lo \itindex{sticky~bit}
4889 \textit{sticky bit} attivo sarà consentito scrivere i suoi \textit{extended
4890 user attributes} soltanto se si è proprietari della stessa, o si hanno i
4891 privilegi amministrativi della capacità \const{CAP\_FOWNER}.
4894 Le funzioni per la gestione degli attributi estesi, come altre funzioni di
4895 gestione avanzate specifiche di Linux, non fanno parte della \acr{glibc}, e
4896 sono fornite da una apposita libreria, \texttt{libattr}, che deve essere
4897 installata a parte;\footnote{la versione corrente della libreria è
4898 \texttt{libattr1}.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà indicare
4899 esplicitamente l'uso della suddetta libreria invocando il compilatore con
4900 l'opzione \texttt{-lattr}.
4902 Per poter leggere gli attributi estesi sono disponibili tre diverse funzioni
4903 di sistema, \funcd{getxattr}, \funcd{lgetxattr} e \funcd{fgetxattr}, che
4904 consentono rispettivamente di richiedere gli attributi relativi a un file, a
4905 un collegamento simbolico e ad un file descriptor; i rispettivi prototipi
4910 \fhead{attr/xattr.h}
4911 \fdecl{ssize\_t getxattr(const char *path, const char *name, void *value,
4913 \fdecl{ssize\_t lgetxattr(const char *path, const char *name, void *value,
4915 \fdecl{ssize\_t fgetxattr(int filedes, const char *name, void *value,
4917 \fdesc{Leggono il valore di un attributo esteso.}
4920 {Le funzioni ritornano un intero positivo che indica la dimensione
4921 dell'attributo richiesto in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4922 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4924 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
4925 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
4926 filesystem o sono disabilitati.
4927 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
4928 non è sufficiente per contenere il risultato.
4930 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
4931 stesso significato, ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
4932 permessi di accesso all'attributo.}
4935 Le funzioni \func{getxattr} e \func{lgetxattr} prendono come primo argomento
4936 un \textit{pathname} che indica il file di cui si vuole richiedere un
4937 attributo, la sola differenza è che la seconda, se il \textit{pathname} indica
4938 un collegamento simbolico, restituisce gli attributi di quest'ultimo e non
4939 quelli del file a cui esso fa riferimento. La funzione \func{fgetxattr} prende
4940 invece come primo argomento un numero di file descriptor, e richiede gli
4941 attributi del file ad esso associato.
4943 Tutte e tre le funzioni richiedono di specificare nell'argomento \param{name}
4944 il nome dell'attributo di cui si vuole ottenere il valore. Il nome deve essere
4945 indicato comprensivo di prefisso del \textit{namespace} cui appartiene (uno
4946 dei valori di tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}) nella forma
4947 \texttt{namespace.attributename}, come stringa terminata da un carattere NUL.
4948 Il suo valore verrà restituito nel buffer puntato dall'argomento \param{value}
4949 per una dimensione massima di \param{size} byte;\footnote{gli attributi estesi
4950 possono essere costituiti arbitrariamente da dati testuali o binari.} se
4951 quest'ultima non è sufficiente si avrà un errore di \errcode{ERANGE}.
4953 Per evitare di dover indovinare la dimensione di un attributo per tentativi si
4954 può eseguire una interrogazione utilizzando un valore nullo per \param{size};
4955 in questo caso non verrà letto nessun dato, ma verrà restituito come valore di
4956 ritorno della funzione chiamata la dimensione totale dell'attributo esteso
4957 richiesto, che si potrà usare come stima per allocare un buffer di dimensioni
4958 sufficienti.\footnote{si parla di stima perché anche se le funzioni
4959 restituiscono la dimensione esatta dell'attributo al momento in cui sono
4960 eseguite, questa potrebbe essere modificata in qualunque momento da un
4961 successivo accesso eseguito da un altro processo.}
4963 Un secondo gruppo di funzioni è quello che consente di impostare il valore di
4964 un attributo esteso, queste sono \funcd{setxattr}, \funcd{lsetxattr} e
4965 \funcd{fsetxattr}, e consentono di operare rispettivamente su un file, su un
4966 collegamento simbolico o specificando un file descriptor; i loro prototipi sono:
4970 \fhead{attr/xattr.h}
4971 \fdecl{int setxattr(const char *path, const char *name, const void *value,
4972 size\_t size, int flags)}
4973 \fdecl{int lsetxattr(const char *path, const char *name, const void *value,
4974 size\_t size, int flags)}
4975 \fdecl{int fsetxattr(int filedes, const char *name, const void *value, size\_t
4977 \fdesc{Impostano il valore di un attributo esteso.}
4980 {Le funzioni ritornano un $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
4981 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4983 \item[\errcode{EEXIST}] si è usato il flag \const{XATTR\_CREATE} ma
4984 l'attributo esiste già.
4985 \item[\errcode{ENOATTR}] si è usato il flag \const{XATTR\_REPLACE} e
4986 l'attributo richiesto non esiste.
4987 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
4988 filesystem o sono disabilitati.
4990 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
4991 stesso significato ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
4992 permessi di accesso all'attributo.}
4995 Le tre funzioni prendono come primo argomento un valore adeguato al loro
4996 scopo, usato in maniera del tutto identica a quanto visto in precedenza per le
4997 analoghe che leggono gli attributi estesi. Il secondo argomento \param{name}
4998 deve indicare, anche in questo caso con gli stessi criteri appena visti per le
4999 analoghe \func{getxattr}, \func{lgetxattr} e \func{fgetxattr}, il nome
5000 (completo di suffisso) dell'attributo su cui si vuole operare.
5002 Il valore che verrà assegnato all'attributo dovrà essere preparato nel buffer
5003 puntato da \param{value}, e la sua dimensione totale (in byte) sarà indicata
5004 dall'argomento \param{size}. Infine l'argomento \param{flag} consente di
5005 controllare le modalità di sovrascrittura dell'attributo esteso, esso può
5006 prendere due valori: con \const{XATTR\_REPLACE} si richiede che l'attributo
5007 esista, nel qual caso verrà sovrascritto, altrimenti si avrà errore, mentre
5008 con \const{XATTR\_CREATE} si richiede che l'attributo non esista, nel qual
5009 caso verrà creato, altrimenti si avrà errore ed il valore attuale non sarà
5010 modificato. Utilizzando per \param{flag} un valore nullo l'attributo verrà
5011 modificato se è già presente, o creato se non c'è.
5013 Le funzioni finora illustrate permettono di leggere o scrivere gli attributi
5014 estesi, ma sarebbe altrettanto utile poter vedere quali sono gli attributi
5015 presenti; a questo provvedono le funzioni di sistema \funcd{listxattr},
5016 \funcd{llistxattr} e \funcd{flistxattr} i cui prototipi sono:
5020 \fhead{attr/xattr.h}
5021 \fdecl{ssize\_t listxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
5022 \fdecl{ssize\_t llistxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
5023 \fdecl{ssize\_t flistxattr(int filedes, char *list, size\_t size)}
5024 \fdesc{Leggono la lista degli attributi estesi di un file.}
5027 {Le funzioni ritornano un intero positivo che indica la dimensione della lista
5028 in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
5031 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
5032 filesystem o sono disabilitati.
5033 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
5034 non è sufficiente per contenere il risultato.
5036 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
5037 stesso significato ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
5038 permessi di accesso all'attributo.}
5041 Come per le precedenti le tre funzioni leggono gli attributi rispettivamente
5042 di un file, un collegamento simbolico o specificando un file descriptor, da
5043 specificare con il loro primo argomento. Gli altri due argomenti, identici per
5044 tutte e tre, indicano rispettivamente il puntatore \param{list} al buffer dove
5045 deve essere letta la lista e la dimensione \param{size} di quest'ultimo.
5047 La lista viene fornita come sequenza non ordinata dei nomi dei singoli
5048 attributi estesi (sempre comprensivi del prefisso della loro classe) ciascuno
5049 dei quali è terminato da un carattere nullo. I nomi sono inseriti nel buffer
5050 uno di seguito all'altro. Il valore di ritorno della funzione indica la
5051 dimensione totale della lista in byte.
5053 Come per le funzioni di lettura dei singoli attributi se le dimensioni del
5054 buffer non sono sufficienti si avrà un errore, ma è possibile ottenere dal
5055 valore di ritorno della funzione una stima della dimensione totale della lista
5056 usando per \param{size} un valore nullo.
5058 Infine per rimuovere semplicemente un attributo esteso, si ha a disposizione
5059 un ultimo gruppo di funzioni di sistema: \funcd{removexattr},
5060 \funcd{lremovexattr} e \funcd{fremovexattr}; i rispettivi prototipi sono:
5064 \fhead{attr/xattr.h}
5065 \fdecl{int removexattr(const char *path, const char *name)}
5066 \fdecl{int lremovexattr(const char *path, const char *name)}
5067 \fdecl{int fremovexattr(int filedes, const char *name)}
5068 \fdesc{Rimuovono un attributo esteso di un file.}
5071 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5072 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5074 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
5075 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
5076 filesystem o sono disabilitati.
5078 ed inoltre tutti gli errori delle analoghe della famiglia \func{stat} con lo
5079 stesso significato ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i
5080 permessi di accesso all'attributo.}
5083 Le tre funzioni rimuovono un attributo esteso operando rispettivamente su di
5084 un file, su un collegamento simbolico o un file descriptor, che vengono
5085 specificati dal valore passato con il loro primo argomento. L'attributo da
5086 rimuovere deve essere anche in questo caso indicato con
5087 l'argomento \param{name} secondo le stesse modalità già illustrate in
5088 precedenza per le altre funzioni relative alla gestione degli attributi
5091 \itindend{Extended~Attributes}
5094 \subsection{Le \textit{Access Control List}}
5095 \label{sec:file_ACL}
5097 % la documentazione di sistema è nei pacchetti libacl1-dev e acl
5098 % vedi anche http://www.suse.de/~agruen/acl/linux-acls/online/
5100 \itindbeg{Access~Control~List~(ACL)}
5102 Il modello classico dei permessi di Unix, per quanto funzionale ed efficiente,
5103 è comunque piuttosto limitato e per quanto possa aver coperto per lunghi anni
5104 le esigenze più comuni con un meccanismo semplice e potente, non è in grado di
5105 rispondere in maniera adeguata a situazioni che richiedono una gestione
5106 complessa dei permessi di accesso.\footnote{già un requisito come quello di
5107 dare accesso in scrittura ad alcune persone ed in sola lettura ad altre non
5108 si può soddisfare in maniera semplice.}
5110 Per questo motivo erano state progressivamente introdotte nelle varie versioni
5111 di Unix dei meccanismi di gestione dei permessi dei file più flessibili, nella
5112 forma delle cosiddette \textit{Access Control List} (indicate usualmente con
5113 la sigla ACL). Nello sforzo di standardizzare queste funzionalità era stato
5114 creato un gruppo di lavoro il cui scopo era estendere lo standard POSIX 1003
5115 attraverso due nuovi insiemi di specifiche, la POSIX 1003.1e per l'interfaccia
5116 di programmazione e la POSIX 1003.2c per i comandi di shell.
5118 Gli obiettivi del gruppo di lavoro erano però forse troppo ambizioni, e nel
5119 gennaio del 1998 i finanziamenti vennero ritirati senza che si fosse arrivati
5120 alla definizione dello standard richiesto. Dato però che una parte della
5121 documentazione prodotta era di alta qualità venne deciso di rilasciare al
5122 pubblico la diciassettesima bozza del documento, quella che va sotto il nome
5123 di \textit{POSIX 1003.1e Draft 17}, che è divenuta la base sulla quale si
5124 definiscono le cosiddette \textit{Posix ACL}.
5126 A differenza di altri sistemi, come ad esempio FreeBSD, nel caso di Linux si è
5127 scelto di realizzare le ACL attraverso l'uso degli
5128 \itindex{Extended~Attributes} \textit{Extended Attributes} (appena trattati in
5129 sez.~\ref{sec:file_xattr}), e fornire tutte le relative funzioni di gestione
5130 tramite una libreria, \texttt{libacl} che nasconde i dettagli implementativi
5131 delle ACL e presenta ai programmi una interfaccia che fa riferimento allo
5132 standard POSIX 1003.1e.
5134 Anche in questo caso le funzioni di questa libreria non fanno parte della
5135 \acr{glibc} e devono essere installate a parte;\footnote{la versione corrente
5136 della libreria è \texttt{libacl1}, e nel caso si usi Debian la si può
5137 installare con il pacchetto omonimo e con il collegato \texttt{libacl1-dev}
5138 per i file di sviluppo.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà
5139 indicare esplicitamente l'uso della libreria \texttt{libacl} invocando il
5140 compilatore con l'opzione \texttt{-lacl}. Si tenga presente inoltre che le ACL
5141 devono essere attivate esplicitamente montando il filesystem\footnote{che deve
5142 supportarle, ma questo è ormai vero per praticamente tutti i filesystem più
5143 comuni, con l'eccezione di NFS per il quale esiste però un supporto
5144 sperimentale.} su cui le si vogliono utilizzare con l'opzione \texttt{acl}
5145 attiva. Dato che si tratta di una estensione è infatti opportuno utilizzarle
5146 soltanto laddove siano necessarie.
5148 Una ACL è composta da un insieme di voci, e ciascuna voce è a sua volta
5149 costituita da un \textsl{tipo}, da un eventuale
5150 \textsl{qualificatore},\footnote{deve essere presente soltanto per le voci di
5151 tipo \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}.} e da un insieme di permessi.
5152 Ad ogni oggetto sul filesystem si può associare una ACL che ne governa i
5153 permessi di accesso, detta \textit{access ACL}. Inoltre per le directory si
5154 può impostare una ACL aggiuntiva, detta ``\textit{Default ACL}'', che serve ad
5155 indicare quale dovrà essere la ACL assegnata di default nella creazione di un
5156 file all'interno della directory stessa. Come avviene per i permessi le ACL
5157 possono essere impostate solo del proprietario del file, o da un processo con
5158 la capacità \const{CAP\_FOWNER}.
5163 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
5165 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
5168 \const{ACL\_USER\_OBJ} & Voce che contiene i diritti di accesso del
5169 proprietario del file.\\
5170 \const{ACL\_USER} & Voce che contiene i diritti di accesso per
5171 l'utente indicato dal rispettivo
5173 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}& Voce che contiene i diritti di accesso del
5174 gruppo proprietario del file.\\
5175 \const{ACL\_GROUP} & Voce che contiene i diritti di accesso per
5176 il gruppo indicato dal rispettivo
5178 \const{ACL\_MASK} & Voce che contiene la maschera dei massimi
5179 permessi di accesso che possono essere garantiti
5180 da voci del tipo \const{ACL\_USER},
5181 \const{ACL\_GROUP} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ}.\\
5182 \const{ACL\_OTHER} & Voce che contiene i diritti di accesso di chi
5183 non corrisponde a nessuna altra voce dell'ACL.\\
5186 \caption{Le costanti che identificano i tipi delle voci di una ACL.}
5187 \label{tab:acl_tag_types}
5190 L'elenco dei vari tipi di voci presenti in una ACL, con una breve descrizione
5191 del relativo significato, è riportato in tab.~\ref{tab:acl_tag_types}. Tre di
5192 questi tipi, \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
5193 \const{ACL\_OTHER}, corrispondono direttamente ai tre permessi ordinari dei
5194 file (proprietario, gruppo proprietario e tutti gli altri) e per questo una
5195 ACL valida deve sempre contenere una ed una sola voce per ciascuno di questi
5198 Una ACL può poi contenere un numero arbitrario di voci di tipo
5199 \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}, ciascuna delle quali indicherà i
5200 permessi assegnati all'utente e al gruppo indicato dal relativo qualificatore.
5201 Ovviamente ciascuna di queste voci dovrà fare riferimento ad un utente o ad un
5202 gruppo diverso, e non corrispondenti a quelli proprietari del file. Inoltre se
5203 in una ACL esiste una voce di uno di questi due tipi, è obbligatoria anche la
5204 presenza di una ed una sola voce di tipo \const{ACL\_MASK}, che negli altri
5207 Una voce di tipo \const{ACL\_MASK} serve a mantenere la maschera dei permessi
5208 che possono essere assegnati tramite voci di tipo \const{ACL\_USER},
5209 \const{ACL\_GROUP} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ}. Se in una di queste voci si
5210 fosse specificato un permesso non presente in \const{ACL\_MASK} questo
5211 verrebbe ignorato. L'uso di una ACL di tipo \const{ACL\_MASK} è di particolare
5212 utilità quando essa associata ad una \textit{Default ACL} su una directory, in
5213 quanto i permessi così specificati verranno ereditati da tutti i file creati
5214 nella stessa directory. Si ottiene così una sorta di \itindex{umask}
5215 \textit{umask} associata ad un oggetto sul filesystem piuttosto che a un
5218 Dato che le ACL vengono a costituire una estensione dei permessi ordinari, uno
5219 dei problemi che si erano posti nella loro standardizzazione era appunto
5220 quello della corrispondenza fra questi e le ACL. Come accennato i permessi
5221 ordinari vengono mappati nelle tre voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
5222 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} che devono essere presenti in
5223 qualunque ACL; un cambiamento ad una di queste voci viene automaticamente
5224 riflesso sui permessi ordinari dei file e viceversa.\footnote{per permessi
5225 ordinari si intende quelli mantenuti \itindex{inode} nell'\textit{inode},
5226 che devono restare dato che un filesystem può essere montato senza abilitare
5229 In realtà la mappatura è diretta solo per le voci \const{ACL\_USER\_OBJ} e
5230 \const{ACL\_OTHER}, nel caso di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} questo vale soltanto
5231 se non è presente una voce di tipo \const{ACL\_MASK}, che è quanto avviene
5232 normalmente se non sono presenti ACL aggiuntive rispetto ai permessi
5233 ordinari. Se invece questa è presente verranno tolti dai permessi di
5234 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} (cioè dai permessi per il gruppo proprietario del
5235 file) tutti quelli non presenti in \const{ACL\_MASK}.\footnote{questo diverso
5236 comportamento a seconda delle condizioni è stato introdotto dalla
5237 standardizzazione \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} per mantenere il
5238 comportamento invariato sui sistemi dotati di ACL per tutte quelle
5239 applicazioni che sono conformi soltanto all'ordinario standard \textit{POSIX
5242 Un secondo aspetto dell'incidenza delle ACL sul comportamento del sistema è
5243 quello relativo alla creazione di nuovi file,\footnote{o oggetti sul
5244 filesystem, il comportamento discusso vale per le funzioni \func{open} e
5245 \func{creat} (vedi sez.~\ref{sec:file_open_close}), \func{mkdir} (vedi
5246 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), \func{mknod} e \func{mkfifo} (vedi
5247 sez.~\ref{sec:file_mknod}).} che come accennato può essere modificato dalla
5248 presenza di una \textit{Default ACL} sulla directory che andrà a contenerli.
5249 Se questa non c'è valgono le regole usuali illustrate in
5250 sez.~\ref{sec:file_perm_management}, per cui essi sono determinati dalla
5251 \itindex{umask} \textit{umask} del processo, e la sola differenza è che i
5252 permessi ordinari da esse risultanti vengono automaticamente rimappati anche
5253 su una ACL di accesso assegnata automaticamente al nuovo file, che contiene
5254 soltanto le tre corrispondenti voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
5255 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER}.
5257 Se invece è presente una ACL di default sulla directory che contiene il nuovo
5258 file, essa diventerà automaticamente anche la ACL di accesso di quest'ultimo,
5259 a meno di non aver indicato, nelle funzioni di creazione che lo consentono,
5260 uno specifico valore per i permessi ordinari.\footnote{tutte le funzioni
5261 citate in precedenza supportano un argomento \var{mode} che indichi un
5262 insieme di permessi iniziale.} In tal caso saranno eliminati dalle voci
5263 corrispondenti che deriverebbero dalla ACL di default, tutti i permessi non
5264 presenti in tale indicazione.
5266 Dato che questa è la ragione che ha portato alla loro creazione, la principale
5267 modifica introdotta nel sistema con la presenza della ACL è quella alle regole
5268 del controllo di accesso ai file che si sono illustrate in
5269 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Come nel caso ordinario per il controllo
5270 vengono sempre utilizzati gli identificatori del gruppo \textit{effective} del
5271 processo, ma in caso di presenza di una ACL sul file, i passi attraverso i
5272 quali viene stabilito se il processo ha il diritto di accesso sono i seguenti:
5274 \item Se l'\ids{UID} del processo è nullo (se cioè si è l'amministratore)
5275 l'accesso è sempre garantito senza nessun controllo.\footnote{più
5276 precisamente se si devono avere le capacità \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} per
5277 i file e \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH} per le directory, vedi
5278 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.}
5279 \item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde al proprietario del file allora:
5281 \item se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
5282 l'accesso è consentito;
5283 \item altrimenti l'accesso è negato.
5285 \item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde ad un qualunque qualificatore
5286 presente in una voce \const{ACL\_USER} allora:
5288 \item se la voce \const{ACL\_USER} corrispondente e la voce
5289 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
5291 \item altrimenti l'accesso è negato.
5293 \item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
5294 corrisponde al gruppo proprietario del file allora:
5296 \item se la voce \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e una eventuale voce
5297 \const{ACL\_MASK} (se non vi sono voci di tipo \const{ACL\_GROUP} questa
5298 può non essere presente) contengono entrambe il permesso richiesto,
5299 l'accesso è consentito;
5300 \item altrimenti l'accesso è negato.
5302 \item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
5303 corrisponde ad un qualunque qualificatore presente in una voce
5304 \const{ACL\_GROUP} allora:
5306 \item se la voce \const{ACL\_GROUP} corrispondente e la voce
5307 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
5309 \item altrimenti l'accesso è negato.
5311 \item Se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
5312 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
5315 I passi di controllo vengono eseguiti esattamente in questa sequenza, e la
5316 decisione viene presa non appena viene trovata una corrispondenza con gli
5317 identificatori del processo. Questo significa che i permessi presenti in una
5318 voce di tipo \const{ACL\_USER} hanno la precedenza sui permessi ordinari
5319 associati al gruppo proprietario del file (vale a dire su
5320 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}).
5322 Per la gestione delle ACL lo standard \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} ha
5323 previsto delle apposite funzioni ed tutta una serie di tipi di dati
5324 dedicati;\footnote{fino a definire un tipo di dato e delle costanti apposite
5325 per identificare i permessi standard di lettura, scrittura ed esecuzione.}
5326 tutte le operazioni devono essere effettuate attraverso tramite questi tipi di
5327 dati, che incapsulano tutte le informazioni contenute nelle ACL. La prima di
5328 queste funzioni che prendiamo in esame è \funcd{acl\_init}, il cui prototipo
5334 \fdecl{acl\_t acl\_init(int count)}
5335 \fdesc{Inizializza un'area di lavoro per una ACL.}
5338 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5339 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5341 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{count} è negativo.
5342 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile.
5347 La funzione alloca ed inizializza un'area di memoria che verrà usata per
5348 mantenere i dati di una ACL contenente fino ad un massimo di \param{count}
5349 voci. La funzione ritorna un valore di tipo \type{acl\_t} da usare in tutte le
5350 altre funzioni che operano sulla ACL. La funzione si limita alla allocazione
5351 iniziale e non inserisce nessun valore nella ACL che resta vuota.
5353 Si tenga presente che pur essendo \type{acl\_t} un tipo opaco che identifica
5354 ``\textsl{l'oggetto}'' ACL, il valore restituito dalla funzione non è altro
5355 che un puntatore all'area di memoria allocata per i dati richiesti. Pertanto
5356 in caso di fallimento verrà restituito un puntatore nullo di tipo
5357 ``\code{(acl\_t) NULL}'' e si dovrà, in questa come in tutte le funzioni
5358 seguenti che restituiscono un oggetto di tipo \type{acl\_t}, confrontare il
5359 valore di ritorno della funzione con \val{NULL}.\footnote{a voler essere
5360 estremamente pignoli si dovrebbe usare ``\code{(acl\_t) NULL}'', ma è
5361 sufficiente fare un confronto direttamente con \val{NULL} essendo cura del
5362 compilatore fare le conversioni necessarie.}
5364 Una volta che si siano completate le operazioni sui dati di una ACL la memoria
5365 allocata per un oggetto \type{acl\_t} dovrà essere liberata esplicitamente
5366 attraverso una chiamata alla funzione \funcd{acl\_free}, il cui prototipo è:
5371 \fdecl{int acl\_free(void *obj\_p)}
5372 \fdesc{Disalloca la memoria riservata per una ACL.}
5375 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5376 caso \var{errno} può assumere solo il valore:
5378 \item[\errcode{EINVAL}] \param{obj\_p} non è valido.
5383 Si noti come la funzione usi come argomento un puntatore di tipo ``\ctyp{void
5384 *}'', essa infatti può essere usata non solo per liberare la memoria
5385 allocata per i dati di una ACL, ma anche per quella usata per creare le
5386 stringhe di descrizione testuale delle ACL o per ottenere i valori dei
5387 qualificatori della una voce di una ACL. L'uso del tipo generico ``\ctyp{void
5388 *}'' consente di evitare di eseguire un \textit{cast} al tipo di dato di cui
5389 si vuole effettuare la disallocazione.
5391 Si tenga presente poi che oltre a \func{acl\_init} ci sono molte altre
5392 funzioni che possono allocare memoria per i dati delle ACL, è pertanto
5393 opportuno tenere traccia di tutte le chiamate a queste funzioni perché alla
5394 fine delle operazioni tutta la memoria allocata dovrà essere liberata con
5397 Una volta che si abbiano a disposizione i dati di una ACL tramite il
5398 riferimento ad oggetto di tipo \type{acl\_t} questi potranno essere copiati
5399 con la funzione \funcd{acl\_dup}, il cui prototipo è:
5404 \fdecl{acl\_t acl\_dup(acl\_t acl)}
5405 \fdesc{Crea una copia di una ACL.}
5408 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo in
5409 caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
5410 assumerà assumerà uno dei valori:
5412 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{acl} non è un puntatore valido
5414 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile per eseguire
5420 La funzione crea una copia dei dati della ACL indicata tramite l'argomento
5421 \param{acl}, allocando autonomamente tutto spazio necessario alla copia e
5422 restituendo un secondo oggetto di tipo \type{acl\_t} come riferimento a
5423 quest'ultima. Valgono per questo le stesse considerazioni fatte per il valore
5424 di ritorno di \func{acl\_init}, ed in particolare il fatto che occorrerà
5425 prevedere una ulteriore chiamata esplicita a \func{acl\_free} per liberare la
5426 memoria occupata dalla copia.
5428 Se si deve creare una ACL manualmente l'uso di \func{acl\_init} è scomodo,
5429 dato che la funzione restituisce una ACL vuota, una alternativa allora è usare
5430 \funcd{acl\_from\_mode} che consente di creare una ACL a partire da un valore
5431 di permessi ordinari, il prototipo della funzione è:
5436 \fdecl{acl\_t acl\_from\_mode(mode\_t mode)}
5437 \fdesc{Crea una ACL inizializzata con i permessi ordinari.}
5440 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5441 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} può assumere solo
5442 il valore \errval{ENOMEM}.}
5446 La funzione restituisce una ACL inizializzata con le tre voci obbligatorie
5447 \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} già
5448 impostate secondo la corrispondenza ai valori dei permessi ordinari indicati
5449 dalla maschera passata nell'argomento \param{mode}. Questa funzione è una
5450 estensione usata dalle ACL di Linux e non è portabile, ma consente di
5451 semplificare l'inizializzazione in maniera molto comoda.
5453 Altre due funzioni che consentono di creare una ACL già inizializzata sono
5454 \funcd{acl\_get\_fd} e \funcd{acl\_get\_file}, che consentono di leggere la
5455 ACL di un file; i rispettivi prototipi sono:
5460 \fdecl{acl\_t acl\_get\_file(const char *path\_p, acl\_type\_t type)}
5461 \fdecl{acl\_t acl\_get\_fd(int fd)}
5462 \fdesc{Leggono i dati delle ACL di un file.}
5465 {Le funzioni ritornano un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5466 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5468 \item[\errcode{EACCESS}] non c'è accesso per una componente di
5469 \param{path\_p} o si è richiesta una ACL di default per un file (solo per
5470 \func{acl\_get\_file}).
5471 \item[\errcode{EINVAL}] \param{type} non ha un valore valido (solo per
5472 \func{acl\_get\_file}).
5473 \item[\errcode{ENOTSUP}] il filesystem cui fa riferimento il file non
5476 ed inoltre \errval{ENOMEM} per entrambe, \errval{EBADF} per
5477 \func{acl\_get\_fd}, e \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
5478 \errval{ENOTDIR}, per \func{acl\_get\_file} nel loro significato generico. }
5481 Le due funzioni ritornano, con un oggetto di tipo \type{acl\_t}, il valore
5482 della ACL correntemente associata ad un file, che può essere identificato
5483 tramite un file descriptor usando \func{acl\_get\_fd} o con un
5484 \textit{pathname} usando \func{acl\_get\_file}. Nel caso di quest'ultima
5485 funzione, che può richiedere anche la ACL relativa ad una directory, il
5486 secondo argomento \param{type} consente di specificare se si vuole ottenere la
5487 ACL di default o quella di accesso. Questo argomento deve essere di tipo
5488 \type{acl\_type\_t} e può assumere solo i due valori riportati in
5489 tab.~\ref{tab:acl_type}.
5494 \begin{tabular}{|l|l|}
5496 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
5499 \const{ACL\_TYPE\_ACCESS} & Indica una ACL di accesso.\\
5500 \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT}& Indica una ACL di default.\\
5503 \caption{Le costanti che identificano il tipo di ACL.}
5504 \label{tab:acl_type}
5507 Si tenga presente che nel caso di \func{acl\_get\_file} occorrerà che il
5508 processo chiamante abbia privilegi di accesso sufficienti a poter leggere gli
5509 attributi estesi dei file (come illustrati in sez.~\ref{sec:file_xattr});
5510 inoltre una ACL di tipo \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT} potrà essere richiesta
5511 soltanto per una directory, e verrà restituita solo se presente, altrimenti
5512 verrà restituita una ACL vuota.
5514 Infine si potrà creare una ACL direttamente dalla sua rappresentazione
5515 testuale con la funzione \funcd{acl\_from\_text}, il cui prototipo è:
5520 \fdecl{acl\_t acl\_from\_text(const char *buf\_p)}
5521 \fdesc{Crea una ACL a partire dalla sua rappresentazione testuale.}
5524 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5525 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
5528 \item[\errcode{EINVAL}] la rappresentazione testuale all'indirizzo
5529 \param{buf\_p} non è valida.
5530 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
5535 La funzione prende come argomento il puntatore ad un buffer dove si è inserita
5536 la rappresentazione testuale della ACL che si vuole creare, la memoria
5537 necessaria viene automaticamente allocata ed in caso di successo viene
5538 restituito come valore di ritorno un oggetto di tipo \type{acl\_t} con il
5539 contenuto della stessa, che come per le precedenti funzioni, dovrà essere
5540 disallocato esplicitamente al termine del suo utilizzo.
5542 La rappresentazione testuale di una ACL è quella usata anche dai comandi
5543 ordinari per la gestione delle ACL (\texttt{getfacl} e \texttt{setfacl}), che
5544 prevede due diverse forme, estesa e breve, entrambe supportate da
5545 \func{acl\_from\_text}. La forma estesa prevede che sia specificata una voce
5546 per riga, nella forma:
5548 tipo:qualificatore:permessi
5550 dove il tipo può essere uno fra \texttt{user}, \texttt{group}, \texttt{other}
5551 e \texttt{mask}. Il qualificatore è presente solo per \texttt{user} e
5552 \texttt{group} e indica l'utente o il gruppo a cui la voce si riferisce; i
5553 permessi sono espressi con una tripletta di lettere analoga a quella usata per
5554 i permessi dei file.\footnote{vale a dire ``\texttt{r}'' per il permesso di
5555 lettura, ``\texttt{w}'' per il permesso di scrittura, ``\texttt{x}'' per il
5556 permesso di esecuzione (scritti in quest'ordine) e ``\texttt{-}'' per
5557 l'assenza del permesso.}
5559 Un possibile esempio di rappresentazione della ACL di un file ordinario a cui,
5560 oltre ai permessi ordinari, si è aggiunto un altro utente con un accesso in
5561 lettura, è il seguente:
5569 Va precisato che i due tipi \texttt{user} e \texttt{group} sono usati
5570 rispettivamente per indicare delle voci relative ad utenti e
5571 gruppi,\footnote{cioè per voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ} e
5572 \const{ACL\_USER} per \texttt{user} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
5573 \const{ACL\_GROUP} per \texttt{group}.} applicate sia a quelli proprietari
5574 del file che a quelli generici; quelle dei proprietari si riconoscono per
5575 l'assenza di un qualificatore, ed in genere si scrivono per prima delle altre.
5576 Il significato delle voci di tipo \texttt{mask} e \texttt{mark} è evidente. In
5577 questa forma si possono anche inserire dei commenti precedendoli con il
5578 carattere ``\texttt{\#}''.
5580 La forma breve prevede invece la scrittura delle singole voci su una riga,
5581 separate da virgole; come specificatori del tipo di voce si possono usare le
5582 iniziali dei valori usati nella forma estesa (cioè ``\texttt{u}'',
5583 ``\texttt{g}'', ``\texttt{o}'' e ``\texttt{m}''), mentre le altri parte della
5584 voce sono le stesse. In questo caso non sono consentiti permessi.
5586 Per la conversione inversa, che consente di ottenere la rappresentazione
5587 testuale di una ACL, sono invece disponibili due funzioni. La prima delle due,
5588 di uso più immediato, è \funcd{acl\_to\_text}, ed il suo prototipo è:
5593 \fdecl{char *acl\_to\_text(acl\_t acl, ssize\_t *len\_p)}
5594 \fdesc{Produce la rappresentazione testuale di una ACL.}
5597 {La funzione ritorna il puntatore ad una stringa con la rappresentazione
5598 testuale della ACL in caso di successo e \var{NULL} per un errore, nel qual
5599 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5601 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
5602 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
5607 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa terminata da NUL
5608 contenente la rappresentazione in forma estesa della ACL passata come
5609 argomento, ed alloca automaticamente la memoria necessaria. Questa dovrà poi
5610 essere liberata, quando non più necessaria, con \func{acl\_free}. Se
5611 nell'argomento \param{len\_p} si passa un valore puntatore ad una variabile
5612 intera in questa verrà restituita (come \textit{value result argument}) la
5613 dimensione della stringa con la rappresentazione testuale, non comprendente il
5614 carattere nullo finale.
5616 La seconda funzione, che permette di controllare con una gran dovizia di
5617 particolari la generazione della stringa contenente la rappresentazione
5618 testuale della ACL, è \funcd{acl\_to\_any\_text}, ed il suo prototipo è:
5623 \fdecl{char *acl\_to\_any\_text(acl\_t acl, const char *prefix, char
5624 separator, int options)}
5625 \fdesc{Produce la rappresentazione testuale di una ACL.}
5628 {La funzione ritorna il puntatore ad una stringa con la rappresentazione
5629 testuale della ACL in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual
5630 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5632 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
5633 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
5638 La funzione converte in formato testo la ACL indicata dall'argomento
5639 \param{acl}, usando il carattere \param{separator} come separatore delle
5640 singole voci; se l'argomento \param{prefix} non è nullo la stringa da esso
5641 indicata viene utilizzata come prefisso per le singole voci.
5643 L'ultimo argomento, \param{options}, consente di controllare la modalità con
5644 cui viene generata la rappresentazione testuale. Un valore nullo fa si che
5645 vengano usati gli identificatori standard \texttt{user}, \texttt{group},
5646 \texttt{other} e \texttt{mask} con i nomi di utenti e gruppi risolti rispetto
5647 ai loro valori numerici. Altrimenti si può specificare un valore in forma di
5648 maschera binaria, da ottenere con un OR aritmetico dei valori riportati in
5649 tab.~\ref{tab:acl_to_text_options}.
5654 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
5656 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
5659 \const{TEXT\_ABBREVIATE} & Stampa le voci in forma abbreviata.\\
5660 \const{TEXT\_NUMERIC\_IDS} & non effettua la risoluzione numerica di
5661 \ids{UID} e \ids{GID}.\\
5662 \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE}& Per ciascuna voce che contiene permessi che
5663 vengono eliminati dalla \const{ACL\_MASK}
5664 viene generato un commento con i permessi
5665 effettivamente risultanti; il commento è
5666 separato con un tabulatore.\\
5667 \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} & Viene generato un commento con i permessi
5668 effettivi per ciascuna voce che contiene
5669 permessi citati nella \const{ACL\_MASK},
5670 anche quando questi non vengono modificati
5671 da essa; il commento è separato con un
5673 \const{TEXT\_SMART\_INDENT} & Da usare in combinazione con le precedenti
5674 opzioni \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE} e
5675 \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE}, aumenta
5676 automaticamente il numero di spaziatori
5677 prima degli eventuali commenti in modo da
5678 mantenerli allineati.\\
5681 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{options} di
5682 \func{acl\_to\_any\_text}.}
5683 \label{tab:acl_to_text_options}
5686 Come per \func{acl\_to\_text} anche in questo caso il buffer contenente la
5687 rappresentazione testuale dell'ACL, di cui la funzione restituisce
5688 l'indirizzo, viene allocato automaticamente, e dovrà essere esplicitamente
5689 disallocato con una chiamata ad \func{acl\_free}. Si tenga presente infine che
5690 questa funzione è una estensione specifica di Linux, e non è presente nella
5691 bozza dello standard POSIX.1e.
5693 Per quanto utile per la visualizzazione o l'impostazione da riga di comando
5694 delle ACL, la forma testuale non è la più efficiente per poter memorizzare i
5695 dati relativi ad una ACL, ad esempio quando si vuole eseguirne una copia a
5696 scopo di archiviazione. Per questo è stata prevista la possibilità di
5697 utilizzare una rappresentazione delle ACL in una apposita forma binaria
5698 contigua e persistente. È così possibile copiare il valore di una ACL in un
5699 buffer e da questa rappresentazione tornare indietro e generare una ACL.
5701 Lo standard POSIX.1e prevede a tale scopo tre funzioni, la prima e più
5702 semplice è \funcd{acl\_size}, che consente di ottenere la dimensione che avrà
5703 la citata rappresentazione binaria, in modo da poter allocare per essa un
5704 buffer di dimensione sufficiente, il suo prototipo è:
5709 \fdecl{ssize\_t acl\_size(acl\_t acl)}
5710 \fdesc{Determina la dimensione della rappresentazione binaria di una ACL.}
5713 {La funzione ritorna la dimensione in byte della rappresentazione binaria
5714 della ACL in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso
5715 \var{errno} può assumere solo il valore:
5717 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
5722 Ottenuta con \func{acl\_size} la dimensione per il buffer di una ACL lo si
5723 potrà allocare direttamente con \func{malloc}. La rappresentazione binaria di
5724 una ACL si potrà invece ottenere con la funzione \funcd{acl\_copy\_ext}, il
5730 \fdecl{ssize\_t acl\_copy\_ext(void *buf\_p, acl\_t acl, ssize\_t size)}
5731 \fdesc{Ottiene la rappresentazione binaria di una ACL.}
5734 {La funzione ritorna la dimensione in byte della rappresentazione binaria
5735 della ACL in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso
5736 \var{errno} assumerà uno dei valori:
5738 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida o
5739 \param{size} è negativo o nullo.
5740 \item[\errcode{ERANGE}] il valore di \param{size} è più piccolo della
5741 dimensione della rappresentazione della ACL.
5746 La funzione scriverà la rappresentazione binaria della ACL indicata da
5747 \param{acl} sul buffer di dimensione \param{size}
5748 all'indirizzo \param{buf\_p}, restituendo la dimensione della stessa come
5749 valore di ritorno. Qualora la dimensione della rappresentazione ecceda il
5750 valore di \param{size} la funzione fallirà con un errore di
5751 \errcode{ERANGE}. La funzione non ha nessun effetto sulla ACL indicata
5754 Viceversa se si vuole ripristinare una ACL a partire da una rappresentazione
5755 binaria si potrà usare la funzione \funcd{acl\_copy\_int}, il cui prototipo è:
5760 \fdecl{acl\_t acl\_copy\_int(const void *buf\_p)}
5761 \fdesc{Ripristina la rappresentazione binaria di una ACL.}
5764 {La funzione ritorna un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso di successo e
5765 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5767 \item[\errcode{EINVAL}] il buffer all'indirizzo \param{buf\_p} non contiene
5768 una rappresentazione corretta di una ACL.
5769 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare un oggetto
5770 \type{acl\_t} per la ACL richiesta.
5775 La funzione alloca autonomamente un oggetto di tipo \type{acl\_t}, restituito
5776 come valore di ritorno, con il contenuto della ACL rappresentata dai dati del
5777 buffer puntato da \param{buf\_p}. Al solito l'oggetto \type{acl\_t} dovrà
5778 essere disallocato esplicitamente al termine del suo utilizzo.
5780 Una volta che si disponga della ACL desiderata, questa potrà essere impostata
5781 su un file o una directory. Per impostare una ACL sono disponibili due
5782 funzioni; la prima è \funcd{acl\_set\_file}, che opera sia su file che su
5783 directory, ed il cui prototipo è:
5788 \fdecl{int acl\_set\_file(const char *path, acl\_type\_t type, acl\_t acl)}
5789 \fdesc{Imposta una ACL su un file o una directory.}
5792 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5793 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5795 \item[\errcode{EACCES}] o un generico errore di accesso a \param{path} o il
5796 valore di \param{type} specifica una ACL il cui tipo non può essere
5797 assegnato a \param{path}.
5798 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
5799 ha un valore non corretto.
5800 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
5801 dati aggiuntivi della ACL.
5802 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
5803 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
5805 ed inoltre \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR},
5806 \errval{EPERM}, \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
5809 La funzione consente di assegnare la ACL contenuta in \param{acl} al file o
5810 alla directory indicate dal \textit{pathname} \param{path}, mentre
5811 con \param{type} si indica il tipo di ACL utilizzando le costanti di
5812 tab.~\ref{tab:acl_type}, ma si tenga presente che le ACL di default possono
5813 essere solo impostate qualora \param{path} indichi una directory. Inoltre
5814 perché la funzione abbia successo la ACL dovrà essere valida, e contenere
5815 tutti le voci necessarie, unica eccezione è quella in cui si specifica una ACL
5816 vuota per cancellare la ACL di default associata a
5817 \param{path}.\footnote{questo però è una estensione della implementazione delle
5818 ACL di Linux, la bozza di standard POSIX.1e prevedeva l'uso della apposita
5819 funzione \funcd{acl\_delete\_def\_file}, che prende come unico argomento il
5820 \textit{pathname} della directory di cui si vuole cancellare l'ACL di
5821 default, per i dettagli si ricorra alla pagina di manuale.} La seconda
5822 funzione che consente di impostare una ACL è \funcd{acl\_set\_fd}, ed il suo
5828 \fdecl{int acl\_set\_fd(int fd, acl\_t acl)}
5829 \fdesc{Imposta una ACL su un file descriptor.}
5832 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5833 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5835 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o ha più voci di
5836 quante se ne possono assegnare al file indicato da \param{fd}.
5837 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
5838 dati aggiuntivi della ACL.
5839 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
5840 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
5842 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EPERM}, \errval{EROFS} nel loro
5843 significato generico.
5847 La funzione è del tutto è analoga a \funcd{acl\_set\_file} ma opera
5848 esclusivamente sui file identificati tramite un file descriptor. Non dovendo
5849 avere a che fare con directory (e con la conseguente possibilità di avere una
5850 ACL di default) la funzione non necessita che si specifichi il tipo di ACL,
5851 che sarà sempre di accesso, e prende come unico argomento, a parte il file
5852 descriptor, la ACL da impostare.
5854 Le funzioni viste finora operano a livello di una intera ACL, eseguendo in una
5855 sola volta tutte le operazioni relative a tutte le voci in essa contenuta. In
5856 generale è possibile modificare un singolo valore all'interno di una singola
5857 voce direttamente con le funzioni previste dallo standard POSIX.1e. Queste
5858 funzioni però sono alquanto macchinose da utilizzare per cui è molto più
5859 semplice operare direttamente sulla rappresentazione testuale. Questo è il
5860 motivo per non tratteremo nei dettagli dette funzioni, fornendone solo una
5861 descrizione sommaria; chi fosse interessato potrà ricorrere alle pagine di
5864 Se si vuole operare direttamente sui contenuti di un oggetto di tipo
5865 \type{acl\_t} infatti occorre fare riferimento alle singole voci tramite gli
5866 opportuni puntatori di tipo \type{acl\_entry\_t}, che possono essere ottenuti
5867 dalla funzione \funcm{acl\_get\_entry} (per una voce esistente) o dalla
5868 funzione \funcm{acl\_create\_entry} per una voce da aggiungere. Nel caso della
5869 prima funzione si potrà poi ripetere la lettura per ottenere i puntatori alle
5870 singole voci successive alla prima.
5872 Una volta ottenuti detti puntatori si potrà operare sui contenuti delle singole
5873 voci; con le funzioni \funcm{acl\_get\_tag\_type}, \funcm{acl\_get\_qualifier},
5874 \funcm{acl\_get\_permset} si potranno leggere rispettivamente tipo,
5875 qualificatore e permessi mentre con le corrispondente funzioni
5876 \funcm{acl\_set\_tag\_type}, \funcm{acl\_set\_qualifier},
5877 \funcm{acl\_set\_permset} si possono impostare i valori; in entrambi i casi
5878 vengono utilizzati tipi di dato ad hoc.\footnote{descritti nelle singole
5879 pagine di manuale.} Si possono poi copiare i valori di una voce da una ACL
5880 ad un altra con \funcm{acl\_copy\_entry} o eliminare una voce da una ACL con
5881 \funcm{acl\_delete\_entry} e verificarne la validità prima di usarla con
5882 \funcm{acl\_valid} o \funcm{acl\_check}.
5884 \itindend{Access~Control~List~(ACL)}
5886 Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
5887 si è distribuito il programma \texttt{mygetfacl.c}, che consente di leggere le
5888 ACL di un file, passato come argomento.
5890 \begin{figure}[!htbp]
5891 \footnotesize \centering
5892 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
5893 \includecodesample{listati/mygetfacl.c}
5896 \caption{Corpo principale del programma \texttt{mygetfacl.c}.}
5897 \label{fig:proc_mygetfacl}
5900 La sezione principale del programma, da cui si è rimossa la sezione sulla
5901 gestione delle opzioni, è riportata in fig.~\ref{fig:proc_mygetfacl}. Il
5902 programma richiede un unico argomento (\texttt{\small 16-20}) che indica il
5903 file di cui si vuole leggere la ACL. Se questo è presente si usa
5904 (\texttt{\small 22}) la funzione \func{get\_acl\_file} per leggerne la ACL, e
5905 si controlla (\texttt{\small 23-26}) se l'operazione ha successo, uscendo con
5906 un messaggio di errore in caso contrario.
5908 Ottenuta la ACL la si converte in formato testuale (\texttt{\small 27}) con la
5909 funzione \func{acl\_to\_text}, controllando di nuovo se l'operazione ha
5910 successo (\texttt{\small 28-31}) ed uscendo in caso contrario. Si provvede
5911 infine a stampare la rappresentazione testuale (\texttt{\small 32}) e dopo
5912 aver liberato (\texttt{\small 33-34}) le risorse allocate automaticamente, si
5913 conclude l'esecuzione.
5916 \subsection{La gestione delle quote disco}
5917 \label{sec:disk_quota}
5919 Quella delle quote disco è una funzionalità introdotta inizialmente da BSD e
5920 presente in Linux fino dai kernel dalla serie 2.0, che consente di porre dei
5921 tetti massimi al consumo delle risorse di un filesystem (spazio disco e
5922 \itindex{inode} \textit{inode}) da parte di utenti e gruppi.
5924 Dato che la funzionalità ha senso solo per i filesystem su cui si mantengono i
5925 dati degli utenti\footnote{in genere la si attiva sul filesystem che contiene
5926 le \textit{home} degli utenti, dato che non avrebbe senso per i file di
5927 sistema che in genere appartengono all'amministratore.} essa deve essere
5928 attivata esplicitamente. Questo si fa, per tutti i filesystem che le
5929 supportano, tramite due distinte opzioni di montaggio, \texttt{usrquota} e
5930 \texttt{grpquota} che abilitano le quote rispettivamente per gli utenti e per
5931 i gruppi. Così è possibile usare le limitazioni sulle quote o sugli utenti o
5932 sui gruppi o su entrambi.
5934 Il meccanismo prevede che per ciascun filesystem che supporta le quote disco
5935 (i vari \textit{extN}, \textit{btrfs}, \textit{XFS}, \textit{JFS},
5936 \textit{ReiserFS}) il kernel provveda sia a mantenere aggiornati i dati
5937 relativi al consumo delle risorse da parte degli utenti e dei gruppi, che a
5938 far rispettare i limiti imposti dal sistema, con la generazione di un errore
5939 di \errcode{EDQUOT} per tutte le operazioni sui file che porterebbero ad un
5940 superamento degli stessi. Si tenga presente che questi due compiti sono
5941 separati, il primo si attiva al montaggio del filesystem con il supporto per
5942 le quote, il secondo deve essere abilitato esplicitamente.
5944 Per il mantenimento dei dati di consumo delle risorse vengono usati due file
5945 riservati nella directory radice del filesystem su cui si sono attivate le
5946 quote, uno per le quote utente e l'altro per le quote gruppo.\footnote{la cosa
5947 vale per tutti i filesystem tranne \textit{XFS} che mantiene i dati
5948 internamente.} Con la versione 2 del supporto delle quote, che da anni è
5949 l'unica rimasta in uso, questi file sono \texttt{aquota.user} e
5950 \texttt{aquota.group}, in precedenza erano \texttt{quota.user} e
5951 \texttt{quota.group}.
5953 Dato che questi file vengono aggiornati soltanto se il filesystem è stato
5954 montato attivando il supporto delle quote, se si abilita il supporto in un
5955 secondo tempo e nel frattempo sono state eseguite delle operazioni sul
5956 filesystem quando il supporto era disabilitato, i dati contenuti possono non
5957 corrispondere esattamente allo stato corrente del consumo delle risorse. Per
5958 questo motivo prima di montare in scrittura un filesystem su cui sono
5959 abilitate le quote viene richiesto di utilizzare il comando \cmd{quotacheck}
5960 per verificare e aggiornare i dati.
5962 Le restrizioni sul consumo delle risorse previste dal sistema delle quote
5963 prevedono sempre la presenza di due diversi limiti, il primo viene detto
5964 \textit{soft limit} e può essere superato per brevi periodi di tempo senza che
5965 causare errori per lo sforamento delle quote, il secondo viene detto
5966 \textit{hard limit} e non può mai essere superato.
5968 Il periodo di tempo per cui è possibile eccedere rispetto alle restrizioni
5969 indicate dal \textit{soft limit} è detto ``\textsl{periodo di grazia}''
5970 (\textit{grace period}), che si attiva non appena si supera la quota da esso
5971 indicata. Se si continua a restare al di sopra del \textit{soft limit} una
5972 volta scaduto il \textit{grace period} questo verrà trattato allo stesso modo
5973 dell'\textit{hard limit} e si avrà l'emissione immediata di un errore.
5975 Si tenga presente infine che entrambi i tipi di limiti (\textit{soft limit} e
5976 \textit{hard limit}) possono essere disposti separatamente su entrambe le
5977 risorse di un filesystem, essi cioè possono essere presenti in maniera
5978 indipendente sia sullo spazio disco, con un massimo per il numero di blocchi,
5979 che sui file, con un massimo per il numero di \itindex{inode} \textit{inode}.
5981 La funzione di sistema che consente di controllare tutti i vari aspetti della
5982 gestione delle quote è \funcd{quotactl}, ed il suo prototipo è:
5987 \fdecl{int quotactl(int cmd, const char *dev, int id, caddr\_t addr)}
5988 \fdesc{Esegue una operazione di controllo sulle quote disco.}
5991 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
5992 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5994 \item[\errcode{EACCES}] si è richiesto \const{Q\_QUOTAON}, ma il file delle
5995 quote indicato da \param{addr} non esiste o non è un file ordinario.
5996 \item[\errcode{EBUSY}] si è richiesto \const{Q\_QUOTAON}, ma le quote sono
5998 \item[\errcode{EFAULT}] \param{addr} non è un puntatore valido.
5999 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{cmd} non è un comando valido,
6000 o il dispositivo \param{dev} non esiste.
6001 \item[\errcode{EIO}] errore di lettura/scrittura sul file delle quote.
6002 \item[\errcode{EMFILE}] non si può aprire il file delle quote avendo
6003 superato il limite sul numero di file aperti nel sistema.
6004 \item[\errcode{ENODEV}] \param{dev} non corrisponde ad un \textit{mount
6006 \item[\errcode{ENOPKG}] il kernel è stato compilato senza supporto per le
6008 \item[\errcode{ENOTBLK}] \param{dev} non è un dispositivo a blocchi.
6009 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i permessi per l'operazione richiesta.
6010 \item[\errcode{ESRCH}] è stato richiesto uno fra \const{Q\_GETQUOTA},
6011 \const{Q\_SETQUOTA}, \const{Q\_SETUSE}, \const{Q\_SETQLIM} per un
6012 filesystem senza quote attivate.
6017 % TODO rivedere gli errori
6019 La funzione richiede che il filesystem sul quale si vuole operare, che deve
6020 essere specificato con il nome del relativo file di dispositivo
6021 nell'argomento \param{dev}, sia montato con il supporto delle quote
6022 abilitato. Per le operazioni che lo richiedono inoltre si dovrà indicare con
6023 l'argomento \param{id} l'utente o il gruppo (specificati rispettivamente per
6024 \ids{UID} e \ids{GID}) su cui si vuole operare, o altri dati relativi
6025 all'operazione. Alcune operazioni più complesse usano infine
6026 l'argomento \param{addr} per indicare un indirizzo ad un area di memoria il
6027 cui utilizzo dipende dall'operazione stessa.
6029 La funzione prevede la possibilità di eseguire una serie operazioni sulle
6030 quote molto diverse fra loro, la scelta viene effettuata tramite il primo
6031 argomento, \param{cmd}, che però oltre all'operazione indica anche a quale
6032 tipo di quota (utente o gruppo) l'operazione deve applicarsi. Per questo il
6033 valore di questo argomento viene costruito con l'ausilio della di una apposita
6040 \fdecl{int \macro{QCMD}(subcmd,type)}
6041 \fdesc{Imposta il comando \param{subcmd} per il tipo di quote (utente o
6042 gruppo) \param{type}.}
6047 La macro consente di specificare, oltre al tipo di operazione, da indicare con
6048 l'argomento \param{subcmd} se questa deve applicarsi alle quote utente o alle
6049 quote gruppo. Questo viene indicato dall'argomento \param{type} che deve
6050 essere sempre definito ed assegnato ad uno fra i due valori \const{USRQUOTA} o
6056 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6058 \textbf{Comando} & \textbf{Descrizione} \\
6061 \const{Q\_QUOTAON} & Attiva l'applicazione delle quote disco per il
6062 filesystem indicato da \param{dev}, si deve passare
6063 in \param{addr} il \textit{pathname} al file che
6064 mantiene le quote, che deve esistere, e \param{id}
6065 deve indicare la versione del formato con uno dei
6066 valori di tab.~\ref{tab:quotactl_id_format};
6067 l'operazione richiede i privilegi di
6069 \const{Q\_QUOTAOFF} & Disattiva l'applicazione delle quote disco per il
6070 filesystem indicato da \param{dev}, \param{id}
6071 e \param{addr} vengono ignorati; l'operazione
6072 richiede i privilegi di amministratore.\\
6073 \const{Q\_GETQUOTA} & Legge i limiti ed i valori correnti delle quote nel
6074 filesystem indicato da \param{dev} per l'utente o
6075 il gruppo specificato da \param{id}; si devono avere
6076 i privilegi di amministratore per leggere i dati
6077 relativi ad altri utenti o a gruppi di cui non si fa
6078 parte, il risultato viene restituito in una struttura
6079 \struct{dqblk} all'indirizzo indicato
6081 \const{Q\_SETQUOTA} & Imposta i limiti per le quote nel filesystem
6082 indicato da \param{dev} per l'utente o il gruppo
6083 specificato da \param{id} secondo i valori ottenuti
6084 dalla struttura \struct{dqblk} puntata
6085 da \param{addr}; l'operazione richiede i privilegi
6086 di amministratore.\\
6087 \const{Q\_GETINFO} & Legge le informazioni (in sostanza i \textit{grace
6088 time}) delle quote del filesystem indicato
6089 da \param{dev} sulla struttura \struct{dqinfo}
6090 puntata da \param{addr}, \param{id} viene ignorato.\\
6091 \const{Q\_SETINFO} & Imposta le informazioni delle quote del filesystem
6092 indicato da \param{dev} come ottenuti dalla
6093 struttura \struct{dqinfo} puntata
6094 da \param{addr}, \param{id} viene ignorato;
6095 l'operazione richiede i privilegi di amministratore.\\
6096 \const{Q\_GETFMT} & Richiede il valore identificativo (quello di
6097 tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}) per il formato
6098 delle quote attualmente in uso sul filesystem
6099 indicato da \param{dev}, che sarà memorizzato
6100 sul buffer di 4 byte puntato da \param{addr}.\\
6101 \const{Q\_SYNC} & Aggiorna la copia su disco dei dati delle quote del
6102 filesystem indicato da \param{dev}; in questo
6103 caso \param{dev} può anche essere \val{NULL} nel
6104 qual caso verranno aggiornati i dati per tutti i
6105 filesystem con quote attive, \param{id}
6106 e \param{addr} vengono comunque ignorati.\\
6107 \const{Q\_GETSTATS} & Ottiene statistiche ed altre informazioni generali
6108 relative al sistema delle quote per il filesystem
6109 indicato da \param{dev}, richiede che si
6110 passi come argomento \param{addr} l'indirizzo di una
6111 struttura \struct{dqstats}, mentre i valori
6112 di \param{id} e \param{dev} vengono ignorati;
6113 l'operazione è obsoleta e non supportata nei kernel
6114 più recenti, che espongono la stessa informazione
6115 nei file sotto \procfile{/proc/self/fs/quota/}.\\
6119 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{subcmd} di
6121 \label{tab:quotactl_commands}
6124 I possibili valori per l'argomento \param{subcmd} di \macro{QCMD} sono
6125 riportati in tab.~\ref{tab:quotactl_commands}, che illustra brevemente il
6126 significato delle operazioni associate a ciascuno di essi. In generale le
6127 operazioni di attivazione, disattivazione e di modifica dei limiti delle quote
6128 sono riservate e richiedono i privilegi di amministratore.\footnote{per essere
6129 precisi tutte le operazioni indicate come privilegiate in
6130 tab.~\ref{tab:quotactl_commands} richiedono la capacità
6131 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Inoltre gli utenti possono soltanto richiedere i
6132 dati relativi alle proprie quote, solo l'amministratore può ottenere i dati di
6136 Alcune delle operazioni di tab.~\ref{tab:quotactl_commands} sono alquanto
6137 complesse e richiedono un approfondimento maggiore. Le due più rilevanti sono
6138 probabilmente \const{Q\_GETQUOTA} e \const{Q\_SETQUOTA}, che consentono la
6139 gestione dei limiti delle quote. Entrambe fanno riferimento ad una specifica
6140 struttura \struct{dqblk}, la cui definizione è riportata in
6141 fig.~\ref{fig:dqblk_struct},\footnote{la definizione mostrata è quella usata
6142 fino dal kernel 2.4.22, non prenderemo in considerazione le versioni
6143 obsolete.} nella quale vengono inseriti i dati relativi alle quote di un
6144 singolo utente o gruppo.
6146 \begin{figure}[!htb]
6147 \footnotesize \centering
6148 \begin{minipage}[c]{0.9\textwidth}
6149 \includestruct{listati/dqblk.h}
6152 \caption{La struttura \structd{dqblk} per i dati delle quote disco.}
6153 \label{fig:dqblk_struct}
6156 La struttura \struct{dqblk} viene usata sia con \const{Q\_GETQUOTA} per
6157 ottenere i valori correnti dei limiti e dell'occupazione delle risorse, che
6158 con \const{Q\_SETQUOTA} per effettuare modifiche ai limiti. Come si può notare
6159 ci sono alcuni campi (in sostanza \val{dqb\_curspace}, \val{dqb\_curinodes},
6160 \val{dqb\_btime}, \val{dqb\_itime}) che hanno senso solo in lettura, in quanto
6161 riportano uno stato non modificabile da \func{quotactl} come l'uso corrente di
6162 spazio disco ed \itindex{inode} \textit{inode}, o il tempo che resta nel caso
6163 si sia superato un \textit{soft limit}.
6165 Inoltre in caso di modifica di un limite si può voler operare solo su una
6166 delle risorse (blocchi o \itindex{inode} \textit{inode}),\footnote{non è
6167 possibile modificare soltanto uno dei limiti (\textit{hard} o \textit{soft})
6168 occorre sempre rispecificarli entrambi.} per questo la struttura prevede un
6169 campo apposito, \val{dqb\_valid}, il cui scopo è quello di indicare quali sono
6170 gli altri campi che devono essere considerati validi. Questo campo è una
6171 maschera binaria che deve essere espressa nei termini di OR aritmetico delle
6172 apposite costanti di tab.~\ref{tab:quotactl_qif_const}, dove si è riportato il
6173 significato di ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
6178 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6180 \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
6183 \const{QIF\_BLIMITS}& Limiti sui blocchi di
6184 spazio disco (\val{dqb\_bhardlimit} e
6185 \val{dqb\_bsoftlimit}).\\
6186 \const{QIF\_SPACE} & Uso corrente
6187 dello spazio disco (\val{dqb\_curspace}).\\
6188 \const{QIF\_ILIMITS}& Limiti sugli \itindex{inode} \textit{inode}
6189 (\val{dqb\_ihardlimit} e \val{dqb\_isoftlimit}).\\
6190 \const{QIF\_INODES} & Uso corrente
6191 degli \textit{inode} (\val{dqb\_curinodes}).\\
6192 \const{QIF\_BTIME} & Tempo di
6193 sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
6194 blocchi (\val{dqb\_btime}).\\
6195 \const{QIF\_ITIME} & Tempo di
6196 sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
6197 \itindex{inode} \textit{inode} (\val{dqb\_itime}).\\
6198 \const{QIF\_LIMITS} & L'insieme di \const{QIF\_BLIMITS} e
6199 \const{QIF\_ILIMITS}.\\
6200 \const{QIF\_USAGE} & L'insieme di \const{QIF\_SPACE} e
6201 \const{QIF\_INODES}.\\
6202 \const{QIF\_TIMES} & L'insieme di \const{QIF\_BTIME} e
6203 \const{QIF\_ITIME}.\\
6204 \const{QIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
6207 \caption{Costanti per il campo \val{dqb\_valid} di \struct{dqblk}.}
6208 \label{tab:quotactl_qif_const}
6211 In lettura con \const{Q\_SETQUOTA} eventuali valori presenti in \struct{dqblk}
6212 vengono comunque ignorati, al momento la funzione sovrascrive tutti i campi
6213 che restituisce e li marca come validi in \val{dqb\_valid}. Si possono invece
6214 usare \const{QIF\_BLIMITS} o \const{QIF\_ILIMITS} per richiedere di impostare
6215 solo la rispettiva tipologia di limiti con \const{Q\_SETQUOTA}. Si tenga
6216 presente che il sistema delle quote richiede che l'occupazione di spazio disco
6217 sia indicata in termini di blocchi e non di byte, dato che la dimensione dei
6218 blocchi dipende da come si è creato il filesystem potrà essere necessario
6219 effettuare qualche conversione per avere un valore in byte.\footnote{in genere
6220 viene usato un default di 1024 byte per blocco, ma quando si hanno file di
6221 dimensioni medie maggiori può convenire usare valori più alti per ottenere
6222 prestazioni migliori in conseguenza di un minore frazionamento dei dati e di
6225 Come accennato realizzazione delle quote disco ha visto diverse revisioni, con
6226 modifiche sia del formato delle stesse che dei nomi dei file utilizzate. Per
6227 questo alcune operazioni di gestione (in particolare \const{Q\_QUOTAON} e
6228 \const{Q\_GETFMT}) e possono fare riferimento a queste versioni, che vengono
6229 identificate tramite le costanti di tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}.
6234 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6236 \textbf{Identificatore} & \textbf{Descrizione} \\
6239 \const{QFMT\_VFS\_OLD}& Il vecchio (ed obsoleto) formato delle quote.\\
6240 \const{QFMT\_VFS\_V0} & La versione 0 usata dal VFS di Linux, supporta
6241 \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
6242 $2^{42}$ byte e $2^{32}$ file.\\
6243 \const{QFMT\_VFS\_V1} & La versione 1 usata dal VFS di Linux, supporta
6244 \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
6245 $2^{64}$ byte e $2^{64}$ file.\\
6248 \caption{Valori di identificazione del formato delle quote.}
6249 \label{tab:quotactl_id_format}
6254 Altre due operazioni che necessitano di ulteriori spiegazioni sono
6255 \const{Q\_GETINFO} e \const{Q\_SETINFO}, che consentono di ottenere i dati
6256 relativi alle impostazioni delle altre proprietà delle quote, che al momento
6257 sono solo la durata del \textit{grace time} per i due tipi di limiti. Queste
6258 sono due proprietà generali identiche per tutti gli utenti (e i gruppi), per
6259 cui viene usata una operazione distinta dalle precedenti. Anche in questo caso
6260 le due operazioni richiedono l'uso di una apposita struttura \struct{dqinfo},
6261 la cui definizione è riportata in fig.~\ref{fig:dqinfo_struct}.
6263 \begin{figure}[!htb]
6264 \footnotesize \centering
6265 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
6266 \includestruct{listati/dqinfo.h}
6269 \caption{La struttura \structd{dqinfo} per i dati delle quote disco.}
6270 \label{fig:dqinfo_struct}
6273 Come per \struct{dqblk} anche in questo caso viene usato un campo della
6274 struttura, \val{dqi\_valid} come maschera binaria per dichiarare quale degli
6275 altri campi sono validi; le costanti usate per comporre questo valore sono
6276 riportate in tab.~\ref{tab:quotactl_iif_const} dove si è riportato il
6277 significato di ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
6282 \begin{tabular}{|l|l|}
6284 \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
6287 \const{IIF\_BGRACE}& Il \textit{grace period} per i blocchi
6288 (\val{dqi\_bgrace}).\\
6289 \const{IIF\_IGRACE}& Il \textit{grace period} per gli \textit{inode}
6290 \itindex{inode} (\val{dqi\_igrace}).\\
6291 \const{IIF\_FLAGS} & I flag delle quote (\val{dqi\_flags}) (inusato ?).\\
6292 \const{IIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
6295 \caption{Costanti per il campo \val{dqi\_valid} di \struct{dqinfo}.}
6296 \label{tab:quotactl_iif_const}
6299 Come in precedenza con \const{Q\_GETINFO} tutti i valori vengono letti
6300 sovrascrivendo il contenuto di \struct{dqinfo} e marcati come validi in
6301 \val{dqi\_valid}. In scrittura con \const{Q\_SETINFO} si può scegliere quali
6302 impostare, si tenga presente che i tempi dei campi \val{dqi\_bgrace} e
6303 \val{dqi\_igrace} devono essere specificati in secondi.
6305 Come esempi dell'uso di \func{quotactl} utilizzeremo estratti del codice di un
6306 modulo Python usato per fornire una interfaccia diretta a \func{quotactl}
6307 senza dover passare dalla scansione dei risultati di un comando. Il modulo si
6308 trova fra i pacchetti Debian messi a disposizione da Truelite Srl,
6309 all'indirizzo \url{http://labs.truelite.it/projects/packages}.\footnote{in
6310 particolare il codice C del modulo è nel file \texttt{quotamodule.c}
6311 visionabile a partire dall'indirizzo indicato nella sezione
6312 \textit{Repository}.}
6314 \begin{figure}[!htbp]
6315 \footnotesize \centering
6316 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
6317 \includecodesample{listati/get_quota.c}
6319 \caption{Esempio di codice per ottenere i dati delle quote.}
6320 \label{fig:get_quota}
6323 Il primo esempio, riportato in fig.~\ref{fig:get_quota}, riporta il codice
6324 della funzione che consente di leggere le quote. La funzione fa uso
6325 dell'interfaccia dal C verso Python, che definisce i vari simboli \texttt{Py*}
6326 (tipi di dato e funzioni). Non staremo ad approfondire i dettagli di questa
6327 interfaccia, per la quale esistono numerose trattazioni dettagliate, ci
6328 interessa solo esaminare l'uso di \func{quotactl}.
6330 In questo caso la funzione prende come argomenti (\texttt{\small 1}) l'intero
6331 \texttt{who} che indica se si vuole operare sulle quote utente o gruppo,
6332 l'identificatore \texttt{id} dell'utente o del gruppo scelto, ed il nome del
6333 file di dispositivo del filesystem su cui si sono attivate le
6334 quote.\footnote{questi vengono passati come argomenti dalle funzioni mappate
6335 come interfaccia pubblica del modulo (una per gruppi ed una per gli utenti)
6336 che si incaricano di decodificare i dati passati da una chiamata nel codice
6337 Python.} Questi argomenti vengono passati direttamente alla chiamata a
6338 \func{quotactl} (\texttt{\small 5}), a parte \texttt{who} che viene abbinato
6339 con \macro{QCMD} al comando \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i dati.
6341 La funzione viene eseguita all'interno di un condizionale (\texttt{\small
6342 5-16}) che in caso di successo provvede a costruire (\texttt{\small 6-12})
6343 opportunamente una risposta restituendo tramite la opportuna funzione di
6344 interfaccia un oggetto Python contenente i dati della struttura \struct{dqblk}
6345 relativi a uso corrente e limiti sia per i blocchi che per gli \itindex{inode}
6346 \textit{inode}. In caso di errore (\texttt{\small 13-15}) si usa un'altra
6347 funzione dell'interfaccia per passare il valore di \var{errno} come eccezione.
6349 \begin{figure}[!htbp]
6350 \footnotesize \centering
6351 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
6352 \includecodesample{listati/set_block_quota.c}
6354 \caption{Esempio di codice per impostare i limiti sullo spazio disco.}
6355 \label{fig:set_block_quota}
6358 Per impostare i limiti sullo spazio disco si potrà usare una seconda funzione,
6359 riportata in fig.~\ref{fig:set_block_quota}, che prende gli stessi argomenti
6360 della precedente, con lo stesso significato, a cui si aggiungono i valori per
6361 il \textit{soft limit} e l'\textit{hard limit}. In questo caso occorrerà,
6362 prima di chiamare \func{quotactl}, inizializzare opportunamente
6363 (\texttt{\small 5-7}) i campi della struttura \struct{dqblk} che si vogliono
6364 utilizzare (quelli relativi ai limiti sui blocchi) e specificare gli stessi
6365 con \const{QIF\_BLIMITS} in \var{dq.dqb\_valid}.
6367 Fatto questo la chiamata a \func{quotactl}, stavolta con il comando
6368 \const{Q\_SETQUOTA}, viene eseguita come in precedenza all'interno di un
6369 condizionale (\texttt{\small 9-14}). In questo caso non essendovi da
6370 restituire nessun dato in caso di successo si usa (\texttt{\small 10}) una
6371 apposita funzione di uscita, mentre si restituisce come prima una eccezione
6372 con il valore di \var{errno} in caso di errore (\texttt{\small 12-13}).
6375 \subsection{La gestione delle \textit{capabilities}}
6376 \label{sec:proc_capabilities}
6378 \itindbeg{capabilities}
6380 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} l'architettura classica della
6381 gestione dei privilegi in un sistema unix-like ha il sostanziale problema di
6382 fornire all'amministratore dei poteri troppo ampi. Questo comporta che anche
6383 quando si siano predisposte delle misure di protezione per in essere in grado
6384 di difendersi dagli effetti di una eventuale compromissione del sistema (come
6385 montare un filesystem in sola lettura per impedirne modifiche, o marcare un
6386 file come immutabile) una volta che questa sia stata effettuata e si siano
6387 ottenuti i privilegi di amministratore, queste misure potranno essere comunque
6388 rimosse (nei casi elencati nella precedente nota si potrà sempre rimontare il
6389 sistema in lettura-scrittura, o togliere l'attributo di immutabilità).
6391 Il problema consiste nel fatto che nell'architettura tradizionale di un
6392 sistema unix-like i controlli di accesso sono basati su un solo livello di
6393 separazione: per i processi normali essi sono posti in atto, mentre per i
6394 processi con i privilegi di amministratore essi non vengono neppure eseguiti.
6395 Per questo motivo non era previsto alcun modo per evitare che un processo con
6396 diritti di amministratore non potesse eseguire certe operazioni, o per cedere
6397 definitivamente alcuni privilegi da un certo momento in poi.
6399 Per risolvere questo problema sono possibili varie soluzioni ed ad esempio dai
6400 kernel 2.5 è stata introdotta la struttura dei
6401 \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux Security Modules} che han
6402 permesso di aggiungere varie forme di \itindex{Mandatory~Access~Control~(DAC)}
6403 \textit{Mandatory Access Control} (MAC), in cui si potessero parcellizzare e
6404 controllare nei minimi dettagli tutti i privilegi e le modalità in cui questi
6405 possono essere usati dai programmi e trasferiti agli utenti, con la creazione
6406 di varie estensioni (come \textit{SELinux}, \textit{Smack}, \textit{Tomoyo},
6407 \textit{AppArmor}) che consentono di superare l'architettura tradizionale dei
6408 permessi basati sul modello classico del controllo di accesso chiamato
6409 \itindex{Discrectionary~Access~Control~(DAC)} \textit{Discrectionary Access
6412 Ma già in precedenza, a partire dai kernel della serie 2.2, era stato
6413 introdotto un meccanismo, detto \textit{capabilities}, che consentisse di
6414 suddividere i vari privilegi tradizionalmente associati all'amministratore in
6415 un insieme di \textsl{capacità} distinte. L'idea era che queste capacità
6416 potessero essere abilitate e disabilitate in maniera indipendente per ciascun
6417 processo con privilegi di amministratore, permettendo così una granularità
6418 molto più fine nella distribuzione degli stessi che evitasse la situazione
6419 originaria di ``\textsl{tutto o nulla}''.
6421 \itindbeg{file~capabilities}
6423 Il meccanismo completo delle \textit{capabilities} (l'implementazione si rifà
6424 ad una bozza di quello che doveva diventare lo standard POSIX.1e, poi
6425 abbandonato) prevede inoltre la possibilità di associare le stesse ai singoli
6426 file eseguibili, in modo da poter stabilire quali capacità possono essere
6427 utilizzate quando viene messo in esecuzione uno specifico programma; ma il
6428 supporto per questa funzionalità, chiamata \textit{file capabilities}, è stato
6429 introdotto soltanto a partire dal kernel 2.6.24. Fino ad allora doveva essere
6430 il programma stesso ad eseguire una riduzione esplicita delle sue capacità,
6431 cosa che ha reso l'uso di questa funzionalità poco diffuso, vista la presenza
6432 di meccanismi alternativi per ottenere limitazioni delle capacità
6433 dell'amministratore a livello di sistema operativo, come \textit{SELinux}.
6435 Con questo supporto e con le ulteriori modifiche introdotte con il kernel
6436 2.6.25 il meccanismo delle \textit{capabilities} è stato totalmente
6437 rivoluzionato, rendendolo più aderente alle intenzioni originali dello
6438 standard POSIX, rimuovendo il significato che fino ad allora aveva avuto la
6439 capacità \const{CAP\_SETPCAP} e cambiando le modalità di funzionamento del
6440 cosiddetto \textit{capabilities bounding set}. Ulteriori modifiche sono state
6441 apportate con il kernel 2.6.26 per consentire la rimozione non ripristinabile
6442 dei privilegi di amministratore. Questo fa sì che il significato ed il
6443 comportamento del kernel finisca per dipendere dalla versione dello stesso e
6444 dal fatto che le nuove \textit{file capabilities} siano abilitate o meno. Per
6445 capire meglio la situazione e cosa è cambiato conviene allora spiegare con
6446 maggiori dettagli come funziona il meccanismo delle \textit{capabilities}.
6448 Il primo passo per frazionare i privilegi garantiti all'amministratore,
6449 supportato fin dalla introduzione iniziale del kernel 2.2, è stato quello in
6450 cui a ciascun processo sono stati associati tre distinti insiemi di
6451 \textit{capabilities}, denominati rispettivamente \textit{permitted},
6452 \textit{inheritable} ed \textit{effective}. Questi insiemi vengono mantenuti
6453 in forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel li mantiene, come
6454 i vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid}, all'interno della
6455 \struct{task\_struct} di ciascun processo (vedi
6456 fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), nei tre campi \texttt{cap\_effective},
6457 \texttt{cap\_inheritable}, \texttt{cap\_permitted} del tipo
6458 \texttt{kernel\_cap\_t}; questo era, fino al kernel 2.6.25 definito come
6459 intero a 32 bit per un massimo di 32 \textit{capabilities} distinte,
6460 attualmente è stato aggiornato ad un vettore in grado di mantenerne fino a
6461 64.} in cui ciascun bit corrisponde ad una capacità diversa.
6463 L'utilizzo di tre distinti insiemi serve a fornire una interfaccia flessibile
6464 per l'uso delle \textit{capabilities}, con scopi analoghi a quelli per cui
6465 sono mantenuti i diversi insiemi di identificatori di
6466 sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato, che è rimasto sostanzialmente
6467 lo stesso anche dopo le modifiche seguite alla introduzione delle
6468 \textit{file capabilities} è il seguente:
6469 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
6470 \item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
6471 ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
6472 \textsl{può} impostare come \textsl{effettive} o come
6473 \textsl{ereditabili}. Se un processo cancella una capacità da questo insieme
6474 non potrà più riassumerla.\footnote{questo nei casi ordinari, sono
6475 previste però una serie di eccezioni, dipendenti anche dal tipo di
6476 supporto, che vedremo meglio in seguito dato il notevole intreccio nella
6478 \item[\textit{inheritable}] l'insieme delle \textit{capabilities}
6479 ``\textsl{ereditabili}'', cioè di quelle che verranno trasmesse come insieme
6480 delle \textsl{permesse} ad un nuovo programma eseguito attraverso una
6481 chiamata ad \func{exec}.
6482 \item[\textit{effective}] l'insieme delle \textit{capabilities}
6483 ``\textsl{effettive}'', cioè di quelle che vengono effettivamente usate dal
6484 kernel quando deve eseguire il controllo di accesso per le varie operazioni
6485 compiute dal processo.
6486 \label{sec:capabilities_set}
6489 Con l'introduzione delle \textit{file capabilities} sono stati introdotti
6490 altri tre insiemi associabili a ciascun file.\footnote{la realizzazione viene
6491 eseguita con l'uso di uno specifico attributo esteso,
6492 \texttt{security.capability}, la cui modifica è riservata, (come illustrato
6493 in sez.~\ref{sec:file_xattr}) ai processi dotato della capacità
6494 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Le \textit{file capabilities} hanno effetto
6495 soltanto quando il file che le porta viene eseguito come programma con una
6496 \func{exec}, e forniscono un meccanismo che consente l'esecuzione dello stesso
6497 con maggiori privilegi; in sostanza sono una sorta di estensione del
6498 \acr{suid} bit limitato ai privilegi di amministratore. Anche questi tre
6499 insiemi sono identificati con gli stessi nomi di quello dei processi, ma il
6500 loro significato è diverso:
6501 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
6502 \item[\textit{permitted}] (chiamato originariamente \textit{forced}) l'insieme
6503 delle capacità che con l'esecuzione del programma verranno aggiunte alle
6504 capacità \textsl{permesse} del processo.
6505 \item[\textit{inheritable}] (chiamato originariamente \textit{allowed})
6506 l'insieme delle capacità che con l'esecuzione del programma possono essere
6507 ereditate dal processo originario (che cioè non vengono tolte
6508 dall'\textit{inheritable set} del processo originale all'esecuzione di
6510 \item[\textit{effective}] in questo caso non si tratta di un insieme ma di un
6511 unico valore logico; se attivo all'esecuzione del programma tutte le
6512 capacità che risulterebbero \textsl{permesse} verranno pure attivate,
6513 inserendole automaticamente nelle \textsl{effettive}, se disattivato nessuna
6514 capacità verrà attivata (cioè l'\textit{effective set} resterà vuoto).
6517 \itindbeg{capabilities~bounding~set}
6519 Infine come accennato, esiste un ulteriore insieme, chiamato
6520 \textit{capabilities bounding set}, il cui scopo è quello di costituire un
6521 limite alle capacità che possono essere attivate per un programma. Il suo
6522 funzionamento però è stato notevolmente modificato con l'introduzione delle
6523 \textit{file capabilities} e si deve pertanto prendere in considerazione una
6524 casistica assai complessa.
6526 Per i kernel fino al 2.6.25, o se non si attiva il supporto per le
6527 \textit{file capabilities}, il \textit{capabilities bounding set} è un
6528 parametro generale di sistema, il cui valore viene riportato nel file
6529 \sysctlfile{kernel/cap-bound}. Il suo valore iniziale è definito in sede di
6530 compilazione del kernel, e da sempre ha previsto come default la presenza di
6531 tutte le \textit{capabilities} eccetto \const{CAP\_SETPCAP}. In questa
6532 situazione solo il primo processo eseguito nel sistema (quello con
6533 \textsl{pid} 1, di norma \texttt{/sbin/init}) ha la possibilità di
6534 modificarlo; ogni processo eseguito successivamente, se dotato dei privilegi
6535 di amministratore, è in grado soltanto di rimuovere una delle
6536 \textit{capabilities} già presenti dell'insieme.\footnote{per essere precisi
6537 occorre la capacità \const{CAP\_SYS\_MODULE}.}
6539 In questo caso l'effetto complessivo del \textit{capabilities bounding set} è
6540 che solo le capacità in esso presenti possono essere trasmesse ad un altro
6541 programma attraverso una \func{exec}. Questo in sostanza significa che se un
6542 qualunque programma elimina da esso una capacità, considerato che
6543 \texttt{init} (almeno nelle versioni ordinarie) non supporta la reimpostazione
6544 del \textit{bounding set}, questa non sarà più disponibile per nessun processo
6545 a meno di un riavvio, eliminando così in forma definitiva quella capacità per
6546 tutti, compreso l'amministratore.\footnote{la qual cosa, visto il default
6547 usato per il \textit{capabilities bounding set}, significa anche che
6548 \const{CAP\_SETPCAP} non è stata praticamente mai usata nella sua forma
6551 Con il kernel 2.6.25 e le \textit{file capabilities} il \textit{bounding set}
6552 è diventato una proprietà di ciascun processo, che viene propagata invariata
6553 sia attraverso una \func{fork} che una \func{exec}. In questo caso il file
6554 \sysctlfile{kernel/cap-bound} non esiste e \texttt{init} non ha nessun
6555 ruolo speciale, inoltre in questo caso all'avvio il valore iniziale prevede la
6556 presenza di tutte le capacità (compresa \const{CAP\_SETPCAP}).
6558 Con questo nuovo meccanismo il \textit{bounding set} continua a ricoprire un
6559 ruolo analogo al precedente nel passaggio attraverso una \func{exec}, come
6560 limite alle capacità che possono essere aggiunte al processo in quanto
6561 presenti nel \textit{permitted set} del programma messo in esecuzione, in
6562 sostanza il nuovo programma eseguito potrà ricevere una capacità presente nel
6563 suo \textit{permitted set} (quello del file) solo se questa è anche nel
6564 \textit{bounding set} (del processo). In questo modo si possono rimuovere
6565 definitivamente certe capacità da un processo, anche qualora questo dovesse
6566 eseguire un programma privilegiato che prevede di riassegnarle.
6568 Si tenga presente però che in questo caso il \textit{bounding set} blocca
6569 esclusivamente le capacità indicate nel \textit{permitted set} del programma
6570 che verrebbero attivate in caso di esecuzione, e non quelle eventualmente già
6571 presenti nell'\textit{inheritable set} del processo (ad esempio perché
6572 presenti prima di averle rimosse dal \textit{bounding set}). In questo caso
6573 eseguendo un programma che abbia anche lui dette capacità nel suo
6574 \textit{inheritable set} queste verrebbero assegnate.
6576 In questa seconda versione inoltre il \textit{bounding set} costituisce anche
6577 un limite per le capacità che possono essere aggiunte all'\textit{inheritable
6578 set} del processo stesso con \func{capset}, sempre nel senso che queste
6579 devono essere presenti nel \textit{bounding set} oltre che nel
6580 \textit{permitted set} del processo. Questo limite vale anche per processi con
6581 i privilegi di amministratore,\footnote{si tratta sempre di avere la
6582 \textit{capability} \const{CAP\_SETPCAP}.} per i quali invece non vale la
6583 condizione che le \textit{capabilities} da aggiungere nell'\textit{inheritable
6584 set} debbano essere presenti nel proprio \textit{permitted set}.\footnote{lo
6585 scopo anche in questo caso è ottenere una rimozione definitiva della
6586 possibilità di passare una capacità rimossa dal \textit{bounding set}.}
6588 Come si può notare per fare ricorso alle \textit{capabilities} occorre
6589 comunque farsi carico di una notevole complessità di gestione, aggravata dalla
6590 presenza di una radicale modifica del loro funzionamento con l'introduzione
6591 delle \textit{file capabilities}. Considerato che il meccanismo originale era
6592 incompleto e decisamente problematico nel caso di programmi che non ne
6593 sapessero tener conto,\footnote{c'è stato un grosso problema di sicurezza con
6594 \texttt{sendmail}, riuscendo a rimuovere \const{CAP\_SETGID}
6595 dall'\textit{inheritable set} di un processo si ottenne di far fallire
6596 \func{setuid} in maniera inaspettata per il programma (che aspettandosi
6597 sempre il successo della funzione non ne controllava lo stato di uscita) con
6598 la conseguenza di effettuare come amministratore operazioni che altrimenti
6599 sarebbero state eseguite, senza poter apportare danni, da utente normale.}
6600 ci soffermeremo solo sulla implementazione completa presente a partire dal
6601 kernel 2.6.25, tralasciando ulteriori dettagli riguardo la versione
6604 Riassumendo le regole finora illustrate tutte le \textit{capabilities} vengono
6605 ereditate senza modifiche attraverso una \func{fork} mentre, indicati con
6606 \texttt{orig\_*} i valori degli insiemi del processo chiamante, con
6607 \texttt{file\_*} quelli del file eseguito e con \texttt{bound\_set} il
6608 \textit{capabilities bounding set}, dopo l'invocazione di \func{exec} il
6609 processo otterrà dei nuovi insiemi di capacità \texttt{new\_*} secondo la
6610 formula espressa dal seguente pseudo-codice C:
6612 \includecodesnip{listati/cap-results.c}
6614 % \begin{figure}[!htbp]
6615 % \footnotesize \centering
6616 % \begin{minipage}[c]{12cm}
6617 % \includecodesnip{listati/cap-results.c}
6619 % \caption{Espressione della modifica delle \textit{capabilities} attraverso
6621 % \label{fig:cap_across_exec}
6624 \noindent e si noti come in particolare il \textit{capabilities bounding set}
6625 non venga comunque modificato e resti lo stesso sia attraverso una \func{fork}
6626 che attraverso una \func{exec}.
6629 \itindend{capabilities~bounding~set}
6631 A queste regole se ne aggiungono delle altre che servono a riprodurre il
6632 comportamento tradizionale di un sistema unix-like in tutta una serie di
6633 circostanze. La prima di queste è relativa a quello che avviene quando si
6634 esegue un file senza \textit{capabilities}; se infatti si considerasse questo
6635 equivalente al non averne assegnata alcuna, non essendo presenti capacità né
6636 nel \textit{permitted set} né nell'\textit{inheritable set} del file,
6637 nell'esecuzione di un qualunque programma l'amministratore perderebbe tutti i
6638 privilegi originali dal processo.
6640 Per questo motivo se un programma senza \textit{capabilities} assegnate viene
6641 eseguito da un processo con \ids{UID} reale 0, esso verrà trattato come
6642 se tanto il \textit{permitted set} che l'\textit{inheritable set} fossero con
6643 tutte le \textit{capabilities} abilitate, con l'\textit{effective set} attivo,
6644 col risultato di fornire comunque al processo tutte le capacità presenti nel
6645 proprio \textit{bounding set}. Lo stesso avviene quando l'eseguibile ha attivo
6646 il \acr{suid} bit ed appartiene all'amministratore, in entrambi i casi si
6647 riesce così a riottenere il comportamento classico di un sistema unix-like.
6649 Una seconda circostanza è quella relativa a cosa succede alle
6650 \textit{capabilities} di un processo nelle possibili transizioni da \ids{UID}
6651 nullo a \ids{UID} non nullo o viceversa (corrispondenti rispettivamente a
6652 cedere o riottenere i i privilegi di amministratore) che si possono effettuare
6653 con le varie funzioni viste in sez.~\ref{sec:proc_setuid}. In questo caso la
6654 casistica è di nuovo alquanto complessa, considerata anche la presenza dei
6655 diversi gruppi di identificatori illustrati in tab.~\ref{tab:proc_uid_gid}, si
6658 \item se si passa da \ids{UID} effettivo nullo a non nullo
6659 l'\textit{effective set} del processo viene totalmente azzerato, se
6660 viceversa si passa da \ids{UID} effettivo non nullo a nullo il
6661 \textit{permitted set} viene copiato nell'\textit{effective set};
6662 \item se si passa da \textit{file system} \ids{UID} nullo a non nullo verranno
6663 cancellate dall'\textit{effective set} del processo tutte le capacità
6664 attinenti i file, e cioè \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}, \const{CAP\_MKNOD},
6665 \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH},
6666 \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_CHOWN}, \const{CAP\_FSETID} e
6667 \const{CAP\_FOWNER} (le prime due a partire dal kernel 2.2.30), nella
6668 transizione inversa verranno invece inserite nell'\textit{effective set}
6669 quelle capacità della precedente lista che sono presenti nel suo
6670 \textit{permitted set}.
6671 \item se come risultato di una transizione riguardante gli identificativi dei
6672 gruppi \textit{real}, \textit{saved} ed \textit{effective} in cui si passa
6673 da una situazione in cui uno di questi era nullo ad una in cui sono tutti
6674 non nulli,\footnote{in sostanza questo è il caso di quando si chiama
6675 \func{setuid} per rimuovere definitivamente i privilegi di amministratore
6676 da un processo.} verranno azzerati completamente sia il \textit{permitted
6677 set} che l'\textit{effective set}.
6679 \label{sec:capability-uid-transition}
6681 La combinazione di tutte queste regole consente di riprodurre il comportamento
6682 ordinario di un sistema di tipo Unix tradizionale, ma può risultare
6683 problematica qualora si voglia passare ad una configurazione di sistema
6684 totalmente basata sull'applicazione delle \textit{capabilities}; in tal caso
6685 infatti basta ad esempio eseguire un programma con \acr{suid} bit di proprietà
6686 dell'amministratore per far riottenere ad un processo tutte le capacità
6687 presenti nel suo \textit{bounding set}, anche se si era avuta la cura di
6688 cancellarle dal \textit{permitted set}.
6690 \itindbeg{securebits}
6692 Per questo motivo a partire dal kernel 2.6.26, se le \textit{file
6693 capabilities} sono abilitate, ad ogni processo viene stata associata una
6694 ulteriore maschera binaria, chiamata \textit{securebits flags}, su cui sono
6695 mantenuti una serie di flag (vedi tab.~\ref{tab:securebits_values}) il cui
6696 valore consente di modificare queste regole speciali che si applicano ai
6697 processi con \ids{UID} nullo. La maschera viene sempre mantenuta
6698 attraverso una \func{fork}, mentre attraverso una \func{exec} viene sempre
6699 cancellato il flag \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}.
6704 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6706 \textbf{Flag} & \textbf{Descrizione} \\
6709 \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}& Il processo non subisce la cancellazione delle
6710 sue \textit{capabilities} quando tutti i suoi
6711 \ids{UID} passano ad un valore non
6712 nullo (regola di compatibilità per il cambio
6713 di \ids{UID} n.~3 del precedente
6714 elenco), sostituisce il precedente uso
6715 dell'operazione \const{PR\_SET\_KEEPCAPS} di
6717 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP}&Il processo non subisce le modifiche
6718 delle sue \textit{capabilities} nel passaggio
6719 da nullo a non nullo degli \ids{UID}
6720 dei gruppi \textit{effective} e
6721 \textit{file system} (regole di compatibilità
6722 per il cambio di \ids{UID} nn.~1 e 2 del
6723 precedente elenco).\\
6724 \const{SECURE\_NOROOT} & Il processo non assume nessuna capacità
6725 aggiuntiva quando esegue un programma, anche
6726 se ha \ids{UID} nullo o il programma ha
6727 il \acr{suid} bit attivo ed appartiene
6728 all'amministratore (regola di compatibilità
6729 per l'esecuzione di programmi senza
6730 \textit{capabilities}).\\
6733 \caption{Costanti identificative dei flag che compongono la maschera dei
6734 \textit{securebits}.}
6735 \label{tab:securebits_values}
6738 A ciascuno dei flag di tab.~\ref{tab:securebits_values} è inoltre abbinato un
6739 corrispondente flag di blocco, identificato da una costante omonima con
6740 l'estensione \texttt{\_LOCKED}, la cui attivazione è irreversibile ed ha
6741 l'effetto di rendere permanente l'impostazione corrente del corrispondente
6742 flag ordinario; in sostanza con \const{SECURE\_KEEP\_CAPS\_LOCKED} si rende
6743 non più modificabile \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}, ed analogamente avviene con
6744 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP\_LOCKED} per
6745 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP} e con \const{SECURE\_NOROOT\_LOCKED} per
6746 \const{SECURE\_NOROOT}.
6748 Per l'impostazione di questi flag sono state predisposte due specifiche
6749 operazioni di \func{prctl} (vedi sez.~\ref{sec:process_prctl}),
6750 \const{PR\_GET\_SECUREBITS}, che consente di ottenerne il valore, e
6751 \const{PR\_SET\_SECUREBITS}, che consente di modificarne il valore; per
6752 quest'ultima sono comunque necessari i privilegi di amministratore ed in
6753 particolare la capacità \const{CAP\_SETPCAP}. Prima dell'introduzione dei
6754 \textit{securebits} era comunque possibile ottenere lo stesso effetto di
6755 \const{SECURE\_KEEP\_CAPS} attraverso l'uso di un'altra operazione di
6756 \func{prctl}, \const{PR\_SET\_KEEPCAPS}.
6758 \itindend{securebits}
6760 Oltre alla gestione dei \textit{securebits} la nuova versione delle
6761 \textit{file capabilities} prevede l'uso di \func{prctl} anche per la gestione
6762 del \textit{capabilities bounding set}, attraverso altre due operazioni
6763 dedicate, \const{PR\_CAPBSET\_READ} per controllarne il valore e
6764 \const{PR\_CAPBSET\_DROP} per modificarlo; quest'ultima di nuovo è una
6765 operazione privilegiata che richiede la capacità \const{CAP\_SETPCAP} e che,
6766 come indica chiaramente il nome, permette solo la rimozione di una
6767 \textit{capability} dall'insieme; per i dettagli sull'uso di tutte queste
6768 operazioni si rimanda alla rilettura di sez.~\ref{sec:process_prctl}.
6770 \itindend{file~capabilities}
6773 % NOTE per dati relativi al process capability bounding set, vedi:
6774 % http://git.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commit;h=3b7391de67da515c91f48aa371de77cb6cc5c07e
6776 % NOTE riferimenti ai vari cambiamenti vedi:
6777 % http://lwn.net/Articles/280279/
6778 % http://lwn.net/Articles/256519/
6779 % http://lwn.net/Articles/211883/
6782 Un elenco delle delle \textit{capabilities} disponibili su Linux, con una
6783 breve descrizione ed il nome delle costanti che le identificano, è riportato
6784 in tab.~\ref{tab:proc_capabilities};\footnote{l'elenco presentato questa
6785 tabella, ripreso dalla pagina di manuale (accessibile con \texttt{man
6786 capabilities}) e dalle definizioni in
6787 \texttt{include/linux/capabilities.h}, è aggiornato al kernel 3.2.} la
6788 tabella è divisa in due parti, la prima riporta le \textit{capabilities}
6789 previste anche nella bozza dello standard POSIX1.e, la seconda quelle
6790 specifiche di Linux. Come si può notare dalla tabella alcune
6791 \textit{capabilities} attengono a singole funzionalità e sono molto
6792 specializzate, mentre altre hanno un campo di applicazione molto vasto, che è
6793 opportuno dettagliare maggiormente.
6795 \begin{table}[!h!btp]
6798 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
6800 \textbf{Capacità}&\textbf{Descrizione}\\
6804 % POSIX-draft defined capabilities.
6806 \const{CAP\_AUDIT\_CONTROL}& Abilitare e disabilitare il
6807 controllo dell'auditing (dal kernel 2.6.11).\\
6808 \const{CAP\_AUDIT\_WRITE}&Scrivere dati nel giornale di
6809 auditing del kernel (dal kernel 2.6.11).\\
6810 % TODO verificare questa roba dell'auditing
6811 \const{CAP\_BLOCK\_SUSPEND}&Utilizzare funzionalità che possono bloccare
6812 la sospensione del sistema (dal kernel 3.5).\\
6813 \const{CAP\_CHOWN} & Cambiare proprietario e gruppo
6814 proprietario di un file (vedi
6815 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}).\\
6816 \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}& Evitare il controllo dei
6817 permessi di lettura, scrittura ed esecuzione dei
6818 file, (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
6819 \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}& Evitare il controllo dei
6820 permessi di lettura ed esecuzione per
6822 sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
6823 \const{CAP\_FOWNER} & Evitare il controllo della proprietà di un file
6824 per tutte le operazioni privilegiate non coperte
6825 dalle precedenti \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} e
6826 \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}.\\
6827 \const{CAP\_FSETID} & Evitare la cancellazione automatica dei bit
6828 \acr{suid} e \acr{sgid} quando un file
6829 per i quali sono impostati viene modificato da
6830 un processo senza questa capacità e la capacità
6831 di impostare il bit \acr{sgid} su un file anche
6832 quando questo è relativo ad un gruppo cui non si
6834 sez.~\ref{sec:file_perm_management}).\\
6835 \const{CAP\_KILL} & Mandare segnali a qualunque
6836 processo (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}).\\
6837 \const{CAP\_SETFCAP} & Impostare le \textit{capabilities} di un file
6838 (dal kernel 2.6.24).\\
6839 \const{CAP\_SETGID} & Manipolare i group ID dei
6840 processi, sia il principale che i supplementari,
6841 (vedi sez.~\ref{sec:proc_setgroups}) che quelli
6842 trasmessi tramite i socket \textit{unix domain}
6843 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
6844 \const{CAP\_SETUID} & Manipolare gli user ID del
6845 processo (vedi sez.~\ref{sec:proc_setuid}) e di
6846 trasmettere un user ID arbitrario nel passaggio
6847 delle credenziali coi socket \textit{unix
6848 domain} (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
6850 % Linux specific capabilities
6853 \const{CAP\_IPC\_LOCK} & Effettuare il \textit{memory locking} con le
6854 funzioni \func{mlock}, \func{mlockall},
6855 \func{shmctl}, \func{mmap} (vedi
6856 sez.~\ref{sec:proc_mem_lock} e
6857 sez.~\ref{sec:file_memory_map}). \\
6858 % TODO verificare l'interazione con SHM_HUGETLB
6859 \const{CAP\_IPC\_OWNER} & Evitare il controllo dei permessi
6860 per le operazioni sugli oggetti di
6861 intercomunicazione fra processi (vedi
6862 sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).\\
6863 \const{CAP\_LEASE} & Creare dei \textit{file lease} (vedi
6864 sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease})
6865 pur non essendo proprietari del file (dal kernel
6867 \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}& Impostare sui file gli attributi
6868 \textit{immutable} e \textit{append-only} (vedi
6869 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) se
6871 \const{CAP\_MKNOD} & Creare file di dispositivo con \func{mknod} (vedi
6872 sez.~\ref{sec:file_mknod}) (dal kernel 2.4).\\
6873 \const{CAP\_NET\_ADMIN} & Eseguire alcune operazioni
6874 privilegiate sulla rete.\\
6875 \const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}& Porsi in ascolto su porte riservate (vedi
6876 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}).\\
6877 \const{CAP\_NET\_BROADCAST}& Consentire l'uso di socket in
6878 \itindex{broadcast} \textit{broadcast} e
6879 \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
6880 \const{CAP\_NET\_RAW} & Usare socket \texttt{RAW} e \texttt{PACKET}
6881 (vedi sez.~\ref{sec:sock_type}).\\
6882 \const{CAP\_SETPCAP} & Effettuare modifiche privilegiate alle
6883 \textit{capabilities}.\\
6884 \const{CAP\_SYS\_ADMIN} & Eseguire una serie di compiti amministrativi.\\
6885 \const{CAP\_SYS\_BOOT} & Eseguire un riavvio del sistema (vedi
6886 sez.~\ref{sec:sys_reboot}).\\
6887 \const{CAP\_SYS\_CHROOT}& Eseguire la funzione \func{chroot} (vedi
6888 sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
6889 \const{CAP\_MAC\_ADMIN} & Amministrare il \textit{Mandatory
6890 Access Control} di \textit{Smack} (dal kernel
6892 \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}& Evitare il \textit{Mandatory
6893 Access Control} di \textit{Smack} (dal kernel
6895 \const{CAP\_SYS\_MODULE}& Caricare e rimuovere moduli del kernel.\\
6896 \const{CAP\_SYS\_NICE} & Modificare le varie priorità dei processi (vedi
6897 sez.~\ref{sec:proc_priority}).\\
6898 \const{CAP\_SYS\_PACCT} & Usare le funzioni di \textit{accounting} dei
6900 sez.~\ref{sec:sys_bsd_accounting}).\\
6901 \const{CAP\_SYS\_PTRACE}& La capacità di tracciare qualunque processo con
6903 sez.~\ref{sec:process_ptrace}).\\
6904 \const{CAP\_SYS\_RAWIO} & Operare sulle porte di I/O con \func{ioperm} e
6906 sez.~\ref{sec:process_io_port}).\\
6907 \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}& Superare le varie limitazioni sulle risorse.\\
6908 \const{CAP\_SYS\_TIME} & Modificare il tempo di sistema (vedi
6909 sez.~\ref{sec:sys_time}).\\
6910 \const{CAP\_SYS\_TTY\_CONFIG}&Simulare un \textit{hangup} della console,
6911 con la funzione \func{vhangup}.\\
6912 \const{CAP\_SYSLOG} & Gestire il buffer dei messaggi
6913 del kernel, (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}),
6914 introdotta dal kernel 2.6.38 come capacità
6915 separata da \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.\\
6916 \const{CAP\_WAKE\_ALARM}& Usare i timer di tipo
6917 \const{CLOCK\_BOOTTIME\_ALARM} e
6918 \const{CLOCK\_REALTIME\_ALARM}, vedi
6919 sez.~\ref{sec:sig_timer_adv} (dal kernel 3.0).\\
6922 \caption{Le costanti che identificano le \textit{capabilities} presenti nel
6924 \label{tab:proc_capabilities}
6928 Prima di dettagliare il significato della capacità più generiche, conviene
6929 però dedicare un discorso a parte a \const{CAP\_SETPCAP}, il cui significato è
6930 stato completamente cambiato con l'introduzione delle \textit{file
6931 capabilities} nel kernel 2.6.24. In precedenza questa capacità era quella
6932 che permetteva al processo che la possedeva di impostare o rimuovere le
6933 \textit{capabilities} presenti nel suo \textit{permitted set} su un qualunque
6934 altro processo. In realtà questo non è mai stato l'uso inteso nelle bozze
6935 dallo standard POSIX, ed inoltre, come si è già accennato, dato che questa
6936 capacità è sempre stata assente (a meno di specifiche ricompilazioni del
6937 kernel) nel \textit{capabilities bounding set} usato di default, essa non è
6938 neanche mai stata realmente disponibile.
6940 Con l'introduzione \textit{file capabilities} e il cambiamento del significato
6941 del \textit{capabilities bounding set} la possibilità di modificare le
6942 capacità di altri processi è stata completamente rimossa, e
6943 \const{CAP\_SETPCAP} ha acquisito quello che avrebbe dovuto essere il suo
6944 significato originario, e cioè la capacità del processo di poter inserire nel
6945 suo \textit{inheritable set} qualunque capacità presente nel \textit{bounding
6946 set}. Oltre a questo la disponibilità di \const{CAP\_SETPCAP} consente ad un
6947 processo di eliminare una capacità dal proprio \textit{bounding set} (con la
6948 conseguente impossibilità successiva di eseguire programmi con quella
6949 capacità), o di impostare i \textit{securebits} delle \textit{capabilities}.
6951 La prima fra le capacità ``\textsl{ampie}'' che occorre dettagliare
6952 maggiormente è \const{CAP\_FOWNER}, che rimuove le restrizioni poste ad un
6953 processo che non ha la proprietà di un file in un vasto campo di
6954 operazioni;\footnote{vale a dire la richiesta che l'\ids{UID} effettivo del
6955 processo (o meglio l'\ids{UID} di filesystem, vedi
6956 sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con quello del proprietario.} queste
6957 comprendono i cambiamenti dei permessi e dei tempi del file (vedi
6958 sez.~\ref{sec:file_perm_management} e sez.~\ref{sec:file_file_times}), le
6959 impostazioni degli attributi dei file e delle ACL (vedi
6960 sez.~\ref{sec:file_xattr} e \ref{sec:file_ACL}), poter ignorare lo
6961 \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} nella cancellazione dei file (vedi
6962 sez.~\ref{sec:file_special_perm}), la possibilità di impostare il flag di
6963 \const{O\_NOATIME} con \func{open} e \func{fcntl} (vedi
6964 sez.~\ref{sec:file_open_close} e sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) senza
6967 Una seconda capacità che copre diverse operazioni, in questo caso riguardanti
6968 la rete, è \const{CAP\_NET\_ADMIN}, che consente di impostare le opzioni
6969 privilegiate dei socket (vedi sez.~\ref{sec:sock_generic_options}), abilitare
6970 il \itindex{multicast} \textit{multicasting}, eseguire la configurazione delle
6971 interfacce di rete (vedi sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}) ed impostare la
6972 tabella di instradamento.
6974 Una terza \textit{capability} con vasto campo di applicazione è
6975 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}, che copre una serie di operazioni amministrative,
6976 come impostare le quote disco (vedi sez.\ref{sec:disk_quota}), attivare e
6977 disattivare la swap, montare, rimontare e smontare filesystem (vedi
6978 sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}), effettuare operazioni di controllo su
6979 qualunque oggetto dell'IPC di SysV (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv}), operare
6980 sugli attributi estesi dei file di classe \texttt{security} o \texttt{trusted}
6981 (vedi sez.~\ref{sec:file_xattr}), specificare un \ids{UID} arbitrario nella
6982 trasmissione delle credenziali dei socket (vedi
6983 sez.~\ref{sec:socket_credential_xxx}), assegnare classi privilegiate
6984 (\const{IOPRIO\_CLASS\_RT} e prima del kernel 2.6.25 anche
6985 \const{IOPRIO\_CLASS\_IDLE}) per lo scheduling dell'I/O (vedi
6986 sez.~\ref{sec:io_priority}), superare il limite di sistema sul numero massimo
6987 di file aperti,\footnote{quello indicato da \sysctlfile{fs/file-max}.}
6988 effettuare operazioni privilegiate sulle chiavi mantenute dal kernel (vedi
6989 sez.~\ref{sec:keyctl_management}), usare la funzione \func{lookup\_dcookie},
6990 usare \const{CLONE\_NEWNS} con \func{unshare} e \func{clone}, (vedi
6991 sez.~\ref{sec:process_clone}).
6993 Originariamente \const{CAP\_SYS\_NICE} riguardava soltanto la capacità di
6994 aumentare le priorità di esecuzione dei processi, come la diminuzione del
6995 valore di \textit{nice} (vedi sez.~\ref{sec:proc_sched_stand}), l'uso delle
6996 priorità \textit{real-time} (vedi sez.~\ref{sec:proc_real_time}), o
6997 l'impostazione delle affinità di processore (vedi
6998 sez.~\ref{sec:proc_sched_multiprocess}); ma con l'introduzione di priorità
6999 anche riguardo le operazioni di accesso al disco, e, nel caso di sistemi NUMA,
7000 alla memoria, essa viene a coprire anche la possibilità di assegnare priorità
7001 arbitrarie nell'accesso a disco (vedi sez.~\ref{sec:io_priority}) e nelle
7002 politiche di allocazione delle pagine di memoria ai nodi di un sistema NUMA.
7004 Infine la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_RESOURCE} attiene alla
7005 possibilità di superare i limiti imposti sulle risorse di sistema, come usare
7006 lo spazio disco riservato all'amministratore sui filesystem che lo supportano,
7007 usare la funzione \func{ioctl} per controllare il \textit{journaling} sul
7008 filesystem \acr{ext3}, non subire le quote disco, aumentare i limiti sulle
7009 risorse di un processo (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) e quelle sul
7010 numero di processi, ed i limiti sulle dimensioni dei messaggi delle code del
7011 SysV IPC (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv_mq}).
7013 Per la gestione delle \textit{capabilities} il kernel mette a disposizione due
7014 funzioni che permettono rispettivamente di leggere ed impostare i valori dei
7015 tre insiemi illustrati in precedenza. Queste due funzioni di sistema sono
7016 \funcd{capget} e \funcd{capset} e costituiscono l'interfaccia di gestione
7017 basso livello; i loro rispettivi prototipi sono:
7020 \fhead{sys/capability.h}
7021 \fdecl{int capget(cap\_user\_header\_t hdrp, cap\_user\_data\_t datap)}
7022 \fdesc{Legge le \textit{capabilities}.}
7023 \fdecl{int capset(cap\_user\_header\_t hdrp, const cap\_user\_data\_t datap)}
7024 \fdesc{Imposta le \textit{capabilities}.}
7027 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7028 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
7030 \item[\errcode{EFAULT}] si è indicato un puntatore sbagliato o nullo
7031 per \param{hdrp} o \param{datap} (quest'ultimo può essere nullo solo se si
7032 usa \func{capget} per ottenere la versione delle \textit{capabilities}
7034 \item[\errcode{EINVAL}] si è specificato un valore non valido per uno dei
7035 campi di \param{hdrp}, in particolare una versione non valida della
7036 versione delle \textit{capabilities}.
7037 \item[\errcode{EPERM}] si è tentato di aggiungere una capacità nell'insieme
7038 delle \textit{capabilities} permesse, o di impostare una capacità non
7039 presente nell'insieme di quelle permesse negli insieme delle effettive o
7040 ereditate, o si è cercato di impostare una \textit{capability} di un altro
7041 processo senza avare \const{CAP\_SETPCAP}.
7042 \item[\errcode{ESRCH}] si è fatto riferimento ad un processo inesistente.
7047 Queste due funzioni prendono come argomenti due tipi di dati dedicati,
7048 definiti come puntatori a due strutture specifiche di Linux, illustrate in
7049 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}. Per un certo periodo di tempo era anche
7050 indicato che per poterle utilizzare fosse necessario che la macro
7051 \macro{\_POSIX\_SOURCE} risultasse non definita (ed era richiesto di inserire
7052 una istruzione \texttt{\#undef \_POSIX\_SOURCE} prima di includere
7053 \headfile{sys/capability.h}) requisito che non risulta più
7054 presente.\footnote{e non è chiaro neanche quanto sia mai stato davvero
7057 \begin{figure}[!htb]
7060 \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
7061 \includestruct{listati/cap_user_header_t.h}
7064 \caption{Definizione delle strutture a cui fanno riferimento i puntatori
7065 \structd{cap\_user\_header\_t} e \structd{cap\_user\_data\_t} usati per
7066 l'interfaccia di gestione di basso livello delle \textit{capabilities}.}
7067 \label{fig:cap_kernel_struct}
7070 Si tenga presente che le strutture di fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}, come i
7071 prototipi delle due funzioni \func{capget} e \func{capset}, sono soggette ad
7072 essere modificate con il cambiamento del kernel (in particolare i tipi di dati
7073 delle strutture) ed anche se finora l'interfaccia è risultata stabile, non c'è
7074 nessuna assicurazione che questa venga mantenuta,\footnote{viene però
7075 garantito che le vecchie funzioni continuino a funzionare.} Pertanto se si
7076 vogliono scrivere programmi portabili che possano essere eseguiti senza
7077 modifiche o adeguamenti su qualunque versione del kernel è opportuno
7078 utilizzare le interfacce di alto livello che vedremo più avanti.
7080 La struttura a cui deve puntare l'argomento \param{hdrp} serve ad indicare,
7081 tramite il campo \var{pid}, il \ids{PID} del processo del quale si vogliono
7082 leggere o modificare le \textit{capabilities}. Con \func{capset} questo, se si
7083 usano le \textit{file capabilities}, può essere solo 0 o il \ids{PID} del
7084 processo chiamante, che sono equivalenti. Non tratteremo, essendo comunque di
7085 uso irrilevante, il caso in cui, in mancanza di tale supporto, la funzione può
7086 essere usata per modificare le \textit{capabilities} di altri processi, per il
7087 quale si rimanda, se interessati, alla lettura della pagina di manuale.
7089 Il campo \var{version} deve essere impostato al valore della versione delle
7090 stesse usata dal kernel (quello indicato da una delle costanti
7091 \texttt{\_LINUX\_CAPABILITY\_VERSION\_n} di fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct})
7092 altrimenti le funzioni ritorneranno con un errore di \errcode{EINVAL},
7093 restituendo nel campo stesso il valore corretto della versione in uso. La
7094 versione due è comunque deprecata e non deve essere usata, ed il kernel
7095 stamperà un avviso se lo si fa.
7097 I valori delle \textit{capabilities} devono essere passati come maschere
7098 binarie;\footnote{e si tenga presente che i valori di
7099 tab.~\ref{tab:proc_capabilities} non possono essere combinati direttamente,
7100 indicando il numero progressivo del bit associato alla relativa capacità.}
7101 con l'introduzione delle \textit{capabilities} a 64 bit inoltre il
7102 puntatore \param{datap} non può essere più considerato come relativo ad una
7103 singola struttura, ma ad un vettore di due strutture.\footnote{è questo cambio
7104 di significato che ha portato a deprecare la versione 2, che con
7105 \func{capget} poteva portare ad un buffer overflow per vecchie applicazioni
7106 che continuavano a considerare \param{datap} come puntatore ad una singola
7109 Dato che le precedenti funzioni, oltre ad essere specifiche di Linux, non
7110 garantiscono la stabilità nell'interfaccia, è sempre opportuno effettuare la
7111 gestione delle \textit{capabilities} utilizzando le funzioni di libreria a
7112 questo dedicate. Queste funzioni, che seguono quanto previsto nelle bozze
7113 dello standard POSIX.1e, non fanno parte della \acr{glibc} e sono fornite in
7114 una libreria a parte,\footnote{la libreria è \texttt{libcap2}, nel caso di
7115 Debian può essere installata con il pacchetto omonimo.} pertanto se un
7116 programma le utilizza si dovrà indicare esplicitamente al compilatore l'uso
7117 della suddetta libreria attraverso l'opzione \texttt{-lcap}.
7119 \itindbeg{capability~state}
7121 Le funzioni dell'interfaccia alle \textit{capabilities} definite nelle bozze
7122 dello standard POSIX.1e prevedono l'uso di un tipo di dato opaco,
7123 \type{cap\_t}, come puntatore ai dati mantenuti nel cosiddetto
7124 \textit{capability state},\footnote{si tratta in sostanza di un puntatore ad
7125 una struttura interna utilizzata dalle librerie, i cui campi non devono mai
7126 essere acceduti direttamente.} in sono memorizzati tutti i dati delle
7127 \textit{capabilities}.
7129 In questo modo è possibile mascherare i dettagli della gestione di basso
7130 livello, che potranno essere modificati senza dover cambiare le funzioni
7131 dell'interfaccia, che fanno riferimento soltanto ad oggetti di questo tipo.
7132 L'interfaccia pertanto non soltanto fornisce le funzioni per modificare e
7133 leggere le \textit{capabilities}, ma anche quelle per gestire i dati
7134 attraverso i \textit{capability state}, che presentano notevoli affinità,
7135 essendo parte di bozze dello stesso standard, con quelle già viste per le ACL.
7137 La prima funzione dell'interfaccia è quella che permette di inizializzare un
7138 \textit{capability state}, allocando al contempo la memoria necessaria per i
7139 relativi dati. La funzione è \funcd{cap\_init} ed il suo prototipo è:
7142 \fhead{sys/capability.h}
7143 \fdecl{cap\_t cap\_init(void)}
7144 \fdesc{Crea ed inizializza un \textit{capability state}.}
7147 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7148 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere solo il
7149 valore \errval{ENOMEM}. }
7152 La funzione restituisce il puntatore \type{cap\_t} ad uno stato inizializzato
7153 con tutte le \textit{capabilities} azzerate. In caso di errore (cioè quando
7154 non c'è memoria sufficiente ad allocare i dati) viene restituito \val{NULL}
7155 ed \var{errno} viene impostata a \errval{ENOMEM}.
7157 La memoria necessaria a mantenere i dati viene automaticamente allocata da
7158 \func{cap\_init}, ma dovrà essere disallocata esplicitamente quando non è più
7159 necessaria utilizzando, per questo l'interfaccia fornisce una apposita
7160 funzione, \funcd{cap\_free}, il cui prototipo è:
7163 \fhead{sys/capability.h}
7164 \fdecl{int cap\_free(void *obj\_d)}
7165 \fdesc{Disalloca la memoria allocata per i dati delle \textit{capabilities}..}
7168 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7169 caso \var{errno} potrà assumere solo il valore \errval{EINVAL}.
7174 La funzione permette di liberare la memoria allocata dalle altre funzioni
7175 della libreria sia per un \textit{capability state}, nel qual caso l'argomento
7176 sarà un dato di tipo \type{cap\_t}, che per una descrizione testuale dello
7177 stesso,\footnote{cioè quanto ottenuto tramite la funzione
7178 \func{cap\_to\_text}.} nel qual caso l'argomento sarà un dato di tipo
7179 \texttt{char *}. Per questo motivo l'argomento \param{obj\_d} è dichiarato
7180 come \texttt{void *}, per evitare la necessità di eseguire un \textit{cast},
7181 ma dovrà comunque corrispondere ad un puntatore ottenuto tramite le altre
7182 funzioni della libreria, altrimenti la funzione fallirà con un errore di
7185 Infine si può creare una copia di un \textit{capability state} ottenuto in
7186 precedenza tramite la funzione \funcd{cap\_dup}, il cui prototipo è:
7189 \fhead{sys/capability.h}
7190 \fdecl{cap\_t cap\_dup(cap\_t cap\_p)}
7191 \fdesc{Duplica un \textit{capability state} restituendone una copia.}
7194 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7195 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7196 \errval{ENOMEM} o \errval{EINVAL} nel loro significato generico.}
7200 La funzione crea una copia del \textit{capability state} posto all'indirizzo
7201 \param{cap\_p} che si è passato come argomento, restituendo il puntatore alla
7202 copia, che conterrà gli stessi valori delle \textit{capabilities} presenti
7203 nell'originale. La memoria necessaria viene allocata automaticamente dalla
7204 funzione. Una volta effettuata la copia i due \textit{capability state}
7205 potranno essere modificati in maniera completamente indipendente, ed alla fine
7206 delle operazioni si dovrà disallocare anche la copia, oltre all'originale.
7208 Una seconda classe di funzioni di servizio previste dall'interfaccia sono
7209 quelle per la gestione dei dati contenuti all'interno di un \textit{capability
7210 state}; la prima di queste è \funcd{cap\_clear}, il cui prototipo è:
7213 \fhead{sys/capability.h}
7214 \fdecl{int cap\_clear(cap\_t cap\_p)}
7215 \fdesc{Inizializza un \textit{capability state} cancellando tutte le
7216 \textit{capabilities}.}
7219 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7220 caso \var{errno} potrà assumere solo il valore \errval{EINVAL}.
7224 La funzione si limita ad azzerare tutte le \textit{capabilities} presenti nel
7225 \textit{capability state} all'indirizzo \param{cap\_p} passato come argomento,
7226 restituendo uno stato \textsl{vuoto}, analogo a quello che si ottiene nella
7227 creazione con \func{cap\_init}.
7229 Una variante di \func{cap\_clear} è \funcd{cap\_clear\_flag} che cancella da
7230 un \textit{capability state} tutte le \textit{capabilities} di un certo
7231 insieme fra quelli elencati a pag.~\pageref{sec:capabilities_set}, il suo
7235 \fhead{sys/capability.h}
7236 \fdecl{int cap\_clear\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag)}
7237 \fdesc{Cancella delle \textit{capabilities} da un \textit{capability state}.}
7240 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7241 caso \var{errno} potrà assumere solo il valore \errval{EINVAL}.
7245 La funzione richiede che si indichi quale degli insiemi si intente cancellare
7246 da \param{cap\_p} con l'argomento \param{flag}. Questo deve essere specificato
7247 con una variabile di tipo \type{cap\_flag\_t} che può assumere
7248 esclusivamente\footnote{si tratta in effetti di un tipo enumerato, come si può
7249 verificare dalla sua definizione che si trova in
7250 \headfile{sys/capability.h}.} uno dei valori illustrati in
7251 tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
7256 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
7258 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
7261 \const{CAP\_EFFECTIVE} & Capacità dell'insieme \textsl{effettivo}.\\
7262 \const{CAP\_PERMITTED} & Capacità dell'insieme \textsl{permesso}.\\
7263 \const{CAP\_INHERITABLE}& Capacità dell'insieme \textsl{ereditabile}.\\
7266 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_t} che
7267 identifica gli insiemi delle \textit{capabilities}.}
7268 \label{tab:cap_set_identifier}
7271 Si possono inoltre confrontare in maniera diretta due diversi
7272 \textit{capability state} con la funzione \funcd{cap\_compare}; il suo
7276 \fhead{sys/capability.h}
7277 \fdecl{int cap\_compare(cap\_t cap\_a, cap\_t cap\_b)}
7278 \fdesc{Confronta due \textit{capability state}.}
7281 {La funzione ritorna $0$ se i \textit{capability state} sono identici
7282 ed un valore positivo se differiscono, non sono previsti errori.}
7286 La funzione esegue un confronto fra i due \textit{capability state} passati
7287 come argomenti e ritorna in un valore intero il risultato, questo è nullo se
7288 sono identici o positivo se vi sono delle differenze. Il valore di ritorno
7289 della funzione consente inoltre di per ottenere ulteriori informazioni su
7290 quali sono gli insiemi di \textit{capabilities} che risultano differenti. Per
7291 questo si può infatti usare la apposita macro \macro{CAP\_DIFFERS}:
7296 \fhead{sys/capability.h}
7297 \fdecl{int \macro{CAP\_DIFFERS}(value, flag)}
7298 \fdesc{Controlla lo stato di eventuali differenze delle \textit{capabilities}
7299 nell'insieme \texttt{flag}.}
7304 La macro richiede che si passi nell'argomento \texttt{value} il risultato
7305 della funzione \func{cap\_compare} e in \texttt{flag} l'indicazione (coi
7306 valori di tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}) dell'insieme che si intende
7307 controllare; restituirà un valore diverso da zero se le differenze rilevate da
7308 \func{cap\_compare} sono presenti nell'insieme indicato.
7310 Per la gestione dei singoli valori delle \textit{capabilities} presenti in un
7311 \textit{capability state} l'interfaccia prevede due funzioni specifiche,
7312 \funcd{cap\_get\_flag} e \funcd{cap\_set\_flag}, che permettono
7313 rispettivamente di leggere o impostare il valore di una capacità all'interno
7314 in uno dei tre insiemi già citati; i rispettivi prototipi sono:
7317 \fhead{sys/capability.h}
7318 \fdecl{int cap\_get\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_value\_t cap, cap\_flag\_t
7320 \phantom{int cap\_get\_flag(}cap\_flag\_value\_t *value\_p)}
7321 \fdesc{Legge il valore di una \textit{capability}.}
7322 \fdecl{int cap\_set\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag, int ncap,
7323 cap\_value\_t *caps, \\
7324 \phantom{int cap\_set\_flag(}cap\_flag\_value\_t value)}
7325 \fdesc{Imposta il valore di una \textit{capability}.}
7328 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7329 caso \var{errno} potrà assumere solo il valore \errval{EINVAL}.
7333 In entrambe le funzioni l'argomento \param{cap\_p} indica il puntatore al
7334 \textit{capability state} su cui operare, mentre l'argomento \param{flag}
7335 indica su quale dei tre insiemi si intende operare, sempre con i valori di
7336 tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}. La capacità che si intende controllare o
7337 impostare invece deve essere specificata attraverso una variabile di tipo
7338 \type{cap\_value\_t}, che può prendere come valore uno qualunque di quelli
7339 riportati in tab.~\ref{tab:proc_capabilities}, in questo caso però non è
7340 possibile combinare diversi valori in una maschera binaria, una variabile di
7341 tipo \type{cap\_value\_t} può indicare una sola capacità.\footnote{in
7342 \headfile{sys/capability.h} il tipo \type{cap\_value\_t} è definito come
7343 \ctyp{int}, ma i valori validi sono soltanto quelli di
7344 tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.}
7346 Infine lo stato di una capacità è descritto ad una variabile di tipo
7347 \type{cap\_flag\_value\_t}, che a sua volta può assumere soltanto
7348 uno\footnote{anche questo è un tipo enumerato.} dei valori di
7349 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
7354 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
7356 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
7359 \const{CAP\_CLEAR}& La capacità non è impostata.\\
7360 \const{CAP\_SET} & La capacità è impostata.\\
7363 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_value\_t} che
7364 indica lo stato di una capacità.}
7365 \label{tab:cap_value_type}
7368 La funzione \func{cap\_get\_flag} legge lo stato della capacità indicata
7369 dall'argomento \param{cap} all'interno dell'insieme indicato dall'argomento
7370 \param{flag} e lo restituisce come \textit{value result argument} nella
7371 variabile puntata dall'argomento \param{value\_p}. Questa deve essere di tipo
7372 \type{cap\_flag\_value\_t} ed assumerà uno dei valori di
7373 tab.~\ref{tab:cap_value_type}. La funzione consente pertanto di leggere solo
7374 lo stato di una capacità alla volta.
7376 La funzione \func{cap\_set\_flag} può invece impostare in una sola chiamata
7377 più \textit{capabilities}, anche se solo all'interno dello stesso insieme ed
7378 allo stesso valore. Per questo motivo essa prende un vettore di valori di tipo
7379 \type{cap\_value\_t} nell'argomento \param{caps}, la cui dimensione viene
7380 specificata dall'argomento \param{ncap}. Il tipo di impostazione da eseguire
7381 (cancellazione o attivazione) per le capacità elencate in \param{caps} viene
7382 indicato dall'argomento \param{value} sempre con i valori di
7383 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
7385 Per semplificare la gestione delle \textit{capabilities} l'interfaccia prevede
7386 che sia possibile utilizzare anche una rappresentazione testuale del contenuto
7387 di un \textit{capability state} e fornisce le opportune funzioni di
7388 gestione;\footnote{entrambe erano previste dalla bozza dello standard
7389 POSIX.1e.} la prima di queste, che consente di ottenere la rappresentazione
7390 testuale, è \funcd{cap\_to\_text}, il cui prototipo è:
7393 \fhead{sys/capability.h}
7394 \fdecl{char *cap\_to\_text(cap\_t caps, ssize\_t *length\_p)}
7395 \fdesc{Genera una visualizzazione testuale delle \textit{capabilities}.}
7398 {La funzione ritorna un puntatore alla stringa con la descrizione delle
7399 \textit{capabilities} in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel
7400 qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM}
7401 nel loro significato generico.}
7404 La funzione ritorna l'indirizzo di una stringa contente la descrizione
7405 testuale del contenuto del \textit{capability state} \param{caps} passato come
7406 argomento, e, qualora l'argomento \param{length\_p} sia diverso da \val{NULL},
7407 restituisce come \textit{value result argument} nella variabile intera da
7408 questo puntata la lunghezza della stringa. La stringa restituita viene
7409 allocata automaticamente dalla funzione e pertanto dovrà essere liberata con
7412 La rappresentazione testuale, che viene usata anche dai programmi di gestione a
7413 riga di comando, prevede che lo stato venga rappresentato con una stringa di
7414 testo composta da una serie di proposizioni separate da spazi, ciascuna delle
7415 quali specifica una operazione da eseguire per creare lo stato finale. Nella
7416 rappresentazione si fa sempre conto di partire da uno stato in cui tutti gli
7417 insiemi sono vuoti e si provvede a impostarne i contenuti.
7419 Ciascuna proposizione è nella forma di un elenco di capacità, espresso con i
7420 nomi di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} separati da virgole, seguito da un
7421 operatore, e dall'indicazione degli insiemi a cui l'operazione si applica. I
7422 nomi delle capacità possono essere scritti sia maiuscoli che minuscoli, viene
7423 inoltre riconosciuto il nome speciale \texttt{all} che è equivalente a
7424 scrivere la lista completa. Gli insiemi sono identificati dalle tre lettere
7425 iniziali: ``\texttt{p}'' per il \textit{permitted}, ``\texttt{i}'' per
7426 l'\textit{inheritable} ed ``\texttt{e}'' per l'\textit{effective} che devono
7427 essere sempre minuscole, e se ne può indicare più di uno.
7429 Gli operatori possibili sono solo tre: ``\texttt{+}'' che aggiunge le capacità
7430 elencate agli insiemi indicati, ``\texttt{-}'' che le toglie e ``\texttt{=}''
7431 che le assegna esattamente. I primi due richiedono che sia sempre indicato sia
7432 un elenco di capacità che gli insiemi a cui esse devono applicarsi, e
7433 rispettivamente attiveranno o disattiveranno le capacità elencate nell'insieme
7434 o negli insiemi specificati, ignorando tutto il resto. I due operatori possono
7435 anche essere combinati nella stessa proposizione, per aggiungere e togliere le
7436 capacità dell'elenco da insiemi diversi.
7438 L'assegnazione si applica invece su tutti gli insiemi allo stesso tempo,
7439 pertanto l'uso di ``\texttt{=}'' è equivalente alla cancellazione preventiva
7440 di tutte le capacità ed alla impostazione di quelle elencate negli insiemi
7441 specificati, questo significa che in genere lo si usa una sola volta
7442 all'inizio della stringa. In tal caso l'elenco delle capacità può non essere
7443 indicato e viene assunto che si stia facendo riferimento a tutte quante senza
7444 doverlo scrivere esplicitamente.
7446 Come esempi avremo allora che un processo non privilegiato di un utente, che
7447 non ha nessuna capacità attiva, avrà una rappresentazione nella forma
7448 ``\texttt{=}'' che corrisponde al fatto che nessuna capacità viene assegnata a
7449 nessun insieme (vale la cancellazione preventiva), mentre un processo con
7450 privilegi di amministratore avrà una rappresentazione nella forma
7451 ``\texttt{=ep}'' in cui tutte le capacità vengono assegnate agli insiemi
7452 \textit{permitted} ed \textit{effective} (e l'\textit{inheritable} è ignorato
7453 in quanto per le regole viste a pag.~\ref{sec:capability-uid-transition} le
7454 capacità verranno comunque attivate attraverso una \func{exec}). Infine, come
7455 esempio meno banale dei precedenti, otterremo per \texttt{init} una
7456 rappresentazione nella forma ``\texttt{=ep cap\_setpcap-e}'' dato che come
7457 accennato tradizionalmente \const{CAP\_SETPCAP} è sempre stata rimossa da
7460 Viceversa per ottenere un \textit{capability state} dalla sua rappresentazione
7461 testuale si può usare la funzione \funcd{cap\_from\_text}, il cui prototipo è:
7464 \fhead{sys/capability.h}
7465 \fdecl{cap\_t cap\_from\_text(const char *string)}
7466 \fdesc{Crea un \textit{capability state} dalla sua rappresentazione testuale.}
7469 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7470 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7471 \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM} nel loro significato generico.}
7475 La funzione restituisce il puntatore ad un \textit{capability state}
7476 inizializzato con i valori indicati nella stringa \param{string} che ne
7477 contiene la rappresentazione testuale. La memoria per il \textit{capability
7478 state} viene allocata automaticamente dalla funzione e dovrà essere liberata
7479 con \func{cap\_free}.
7481 Alle due funzioni citate se ne aggiungono altre due che consentono di
7482 convertire i valori delle costanti di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} nelle
7483 stringhe usate nelle rispettive rappresentazioni e viceversa. Le due funzioni,
7484 \funcd{cap\_to\_name} e \funcd{cap\_from\_name}, sono estensioni specifiche di
7485 Linux ed i rispettivi prototipi sono:
7488 \fhead{sys/capability.h}
7489 \fdecl{char *cap\_to\_name(cap\_value\_t cap)}
7490 \fdesc{Converte il valore numerico di una \textit{capabilities} alla sua
7491 rappresentazione testuale.}
7492 \fdecl{int cap\_from\_name(const char *name, cap\_value\_t *cap\_p)}
7494 \fdesc{Converte la rappresentazione testuale di una \textit{capabilities} al
7495 suo valore numerico.}
7498 {La funzione \func{cap\_to\_name} ritorna un puntatore ad una stringa in caso
7499 di successo e \val{NULL} per un errore, mentre \func{cap\_to\_name} ritorna
7500 $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, per entrambe in caso di errore
7501 \var{errno} assumerà i valori \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM} nel loro
7502 significato generico.
7506 La prima funzione restituisce la stringa (allocata automaticamente e che dovrà
7507 essere liberata con \func{cap\_free}) che corrisponde al valore della
7508 capacità \param{cap}, mentre la seconda restituisce nella variabile puntata
7509 da \param{cap\_p}, come \textit{value result argument}, il valore della
7510 capacità rappresentata dalla stringa \param{name}.
7512 Fin quei abbiamo trattato solo le funzioni di servizio relative alla
7513 manipolazione dei \textit{capability state} come strutture di dati;
7514 l'interfaccia di gestione prevede però anche le funzioni per trattare le
7515 \textit{capabilities} presenti nei processi. La prima di queste funzioni è
7516 \funcd{cap\_get\_proc} che consente la lettura delle \textit{capabilities} del
7517 processo corrente, il suo prototipo è:
7520 \fhead{sys/capability.h}
7521 \fdecl{cap\_t cap\_get\_proc(void)}
7522 \fdesc{Legge le \textit{capabilities} del processo corrente.}
7525 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7526 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7527 \errval{EINVAL}, \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM} nel loro significato
7531 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} associate al processo
7532 da cui viene invocata, restituendo il risultato tramite il puntatore ad un
7533 \textit{capability state} contenente tutti i dati che provvede ad allocare
7534 autonomamente e che di nuovo occorrerà liberare con \func{cap\_free} quando
7535 non sarà più utilizzato.
7537 Se invece si vogliono leggere le \textit{capabilities} di un processo
7538 specifico occorre usare la funzione \funcd{cap\_get\_pid}, il cui
7539 prototipo\footnote{su alcune pagine di manuale la funzione è descritta con un
7540 prototipo sbagliato, che prevede un valore di ritorno di tipo \type{cap\_t},
7541 ma il valore di ritorno è intero, come si può verificare anche dalla
7542 dichiarazione della stessa in \headfile{sys/capability.h}.} è:
7545 \fhead{sys/capability.h}
7546 \fdecl{cap\_t cap\_get\_pid(pid\_t pid)}
7547 \fdesc{Legge le \textit{capabilities} di un processo.}
7550 {La funzione ritorna un \textit{capability state} in caso di successo e
7551 \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori
7552 \errval{ESRCH} o \errval{ENOMEM} nel loro significato generico. }
7555 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} del processo indicato
7556 con l'argomento \param{pid}, e restituisce il risultato tramite il puntatore
7557 ad un \textit{capability state} contenente tutti i dati che provvede ad
7558 allocare autonomamente e che al solito deve essere disallocato con
7559 \func{cap\_free}. Qualora il processo indicato non esista si avrà un errore di
7560 \errval{ESRCH}. Gli stessi valori possono essere letti direttamente nel
7561 filesystem \textit{proc}, nei file \texttt{/proc/<pid>/status}; ad esempio per
7562 \texttt{init} si otterrà qualcosa del tipo:
7564 piccardi@hain:~/gapil$ \textbf{cat /proc/1/status}
7566 CapInh: 0000000000000000
7567 CapPrm: 00000000fffffeff
7568 CapEff: 00000000fffffeff
7573 \itindend{capability~state}
7575 Infine per impostare le \textit{capabilities} del processo corrente (nella
7576 bozza dello standard POSIX.1e non esiste una funzione che permetta di cambiare
7577 le \textit{capabilities} di un altro processo) si deve usare la funzione
7578 \funcd{cap\_set\_proc}, il cui prototipo è:
7581 \fhead{sys/capability.h}
7582 \fdecl{int cap\_set\_proc(cap\_t cap\_p)}
7583 \fdesc{Imposta le \textit{capabilities} del processo corrente.}
7586 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7587 caso \var{errno} assumerà i valori:
7589 \item[\errcode{EPERM}] si è cercato di attivare una capacità non permessa.
7590 \end{errlist} ed inoltre \errval{EINVAL} nel suo significato generico.}
7593 La funzione modifica le \textit{capabilities} del processo corrente secondo
7594 quanto specificato con l'argomento \param{cap\_p}, posto che questo sia
7595 possibile nei termini spiegati in precedenza (non sarà ad esempio possibile
7596 impostare capacità non presenti nell'insieme di quelle permesse).
7598 In caso di successo i nuovi valori saranno effettivi al ritorno della
7599 funzione, in caso di fallimento invece lo stato delle capacità resterà
7600 invariato. Si tenga presente che \textsl{tutte} le capacità specificate
7601 tramite \param{cap\_p} devono essere permesse; se anche una sola non lo è la
7602 funzione fallirà, e per quanto appena detto, lo stato delle
7603 \textit{capabilities} non verrà modificato (neanche per le parti eventualmente
7606 Oltre a queste funzioni su Linux sono presenti due ulteriori funzioni,
7607 \funcm{capgetp} e \funcm{capsetp}, che svolgono un compito analogo. Queste
7608 funzioni risalgono alla implementazione iniziale delle \textit{capabilities}
7609 ed in particolare \funcm{capsetp} consentirebbe anche, come possibile in quel
7610 caso, di cambiare le capacità di un altro processo. Le due funzioni oggi sono
7611 deprecate e pertanto eviteremo di trattarle, per chi fosse interessato si
7612 rimanda alla lettura della loro pagina di manuale.
7614 Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
7615 si è distribuito il programma \texttt{getcap.c}, che consente di leggere le
7616 \textit{capabilities} del processo corrente\footnote{vale a dire di sé stesso,
7617 quando lo si lancia, il che può sembrare inutile, ma serve a mostrarci quali
7618 sono le \textit{capabilities} standard che ottiene un processo lanciato
7619 dalla riga di comando.} o tramite l'opzione \texttt{-p}, quelle di un
7620 processo qualunque il cui \ids{PID} viene passato come parametro dell'opzione.
7622 \begin{figure}[!htbp]
7623 \footnotesize \centering
7624 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
7625 \includecodesample{listati/getcap.c}
7628 \caption{Corpo principale del programma \texttt{getcap.c}.}
7629 \label{fig:proc_getcap}
7632 La sezione principale del programma è riportata in fig.~\ref{fig:proc_getcap},
7633 e si basa su una condizione sulla variabile \var{pid} che se si è usato
7634 l'opzione \texttt{-p} è impostata (nella sezione di gestione delle opzioni,
7635 che si è tralasciata) al valore del \ids{PID} del processo di cui si vuole
7636 leggere le \textit{capabilities} e nulla altrimenti. Nel primo caso
7637 (\texttt{\small 1-6}) si utilizza (\texttt{\small 2}) \func{cap\_get\_proc}
7638 per ottenere lo stato delle capacità del processo, nel secondo (\texttt{\small
7639 7-13}) si usa invece \func{cap\_get\_pid} (\texttt{\small 8}) per leggere
7640 il valore delle capacità del processo indicato.
7642 Il passo successivo è utilizzare (\texttt{\small 15}) \func{cap\_to\_text} per
7643 tradurre in una stringa lo stato, e poi (\texttt{\small 16}) stamparlo; infine
7644 (\texttt{\small 18-19}) si libera la memoria allocata dalle precedenti
7645 funzioni con \func{cap\_free} per poi ritornare dal ciclo principale della
7648 \itindend{capabilities}
7650 % TODO vedi http://lwn.net/Articles/198557/ e
7651 % http://www.madore.org/~david/linux/newcaps/
7655 \subsection{La gestione dei {chroot}}
7656 \label{sec:file_chroot}
7658 % TODO: valutare se introdurre una nuova sezione sulle funzionalità di
7659 % sicurezza avanzate, con dentro chroot SELinux e AppArmor, Tomoyo, Smack,
7662 % TODO: trattare la funzione setns e i namespace file descriptors (vedi
7663 % http://lwn.net/Articles/407495/) introdotti con il kernel 3.0, altre
7664 % informazioni su setns qui: http://lwn.net/Articles/532748/
7665 % http://lwn.net/Articles/531498/
7667 % TODO: spostare chroot e le funzioni affini relative ai container da qualche
7668 % parte diversa se è il caso.
7670 % TODO Inheriting capabilities vedi http://lwn.net/Articles/632520/ eambient
7671 % capabilities introdotte con il kernel 4.3, vedi
7672 % http://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=58319057b7847667f0c9585b9de0e8932b0fdb08
7674 Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, la funzione
7675 \func{chroot} viene usata spesso per restringere le capacità di accesso di un
7676 programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
7679 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una
7680 directory di lavoro, ha anche una directory \textsl{radice}\footnote{entrambe
7681 sono contenute in due campi (rispettivamente \var{pwd} e \var{root}) di
7682 \kstruct{fs\_struct}; vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} che, pur
7683 essendo di norma corrispondente alla radice dell'albero dei file dell'intero
7684 sistema, ha per il processo il significato specifico di directory rispetto
7685 alla quale vengono risolti i \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname}
7686 assoluti.\footnote{cioè quando un processo chiede la risoluzione di un
7687 \textit{pathname}, il kernel usa sempre questa directory come punto di
7688 partenza.} Il fatto che questo valore sia specificato per ogni processo apre
7689 allora la possibilità di modificare le modalità di risoluzione dei
7690 \itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluti da parte di un
7691 processo cambiando questa directory, così come si fa coi
7692 \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} relativi cambiando la
7693 directory di lavoro.
7695 Normalmente la directory radice di un processo coincide con la radice generica
7696 dell'albero dei file, che è la directory che viene montata direttamente dal
7697 kernel all'avvio secondo quanto illustrato in sez.~\ref{sec:file_pathname}.
7698 Questo avviene perché, come visto in sez.~\ref{cha:process_handling} la
7699 directory radice di un processo viene ereditata dal padre attraverso una
7700 \func{fork} e mantenuta attraverso una \func{exec}, e siccome tutti i processi
7701 derivano da \cmd{init}, che ha come radice quella montata dal kernel, questa
7704 In certe situazioni però è utile poter impedire che un processo possa accedere
7705 a tutto l'albero dei file iniziale; per far questo si può cambiare la sua
7706 directory radice con la funzione di sistema \funcd{chroot}, il cui prototipo
7711 \fdecl{int chroot(const char *path)}
7712 \fdesc{Cambia la directory radice del processo.}
7715 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
7716 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
7718 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i privilegi di amministratore.
7720 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
7721 \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP};
7722 \errval{EROFS} e \errval{EIO} nel loro significato generico.}
7725 La funzione imposta la directory radice del processo a quella specificata da
7726 \param{path} (che ovviamente deve esistere) ed ogni
7727 \itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluto usato dalle funzioni
7728 chiamate nel processo sarà risolto a partire da essa, rendendo impossibile
7729 accedere alla parte di albero sovrastante. Si ha così quella che viene
7730 chiamata una \textit{chroot jail}, in quanto il processo non può più accedere
7731 a file al di fuori della sezione di albero in cui è stato
7732 \textsl{imprigionato}.
7734 Solo un processo con i privilegi di amministratore può usare questa
7735 funzione,\footnote{più precisamente se possiede la capacità
7736 \const{CAP\_SYS\_CHROOT}.} e la nuova radice, per quanto detto in
7737 sez.~\ref{sec:proc_fork}, sarà ereditata da tutti i suoi processi figli. Si
7738 tenga presente però che la funzione non cambia la directory di lavoro del
7739 processo, che potrebbe restare fuori dalla \textit{chroot jail}.
7741 Questo è il motivo per cui la funzione è efficace nel restringere un processo
7742 ad un ramo di albero solo se dopo averla eseguita si cedono i privilegi di
7743 amministratore. Infatti se per un qualunque motivo il processo resta con la
7744 sua directory di lavoro al di fuori dalla \textit{chroot jail}, potrà accedere
7745 a tutto il resto del filesystem usando \itindsub{pathname}{relativo} dei
7746 \textit{pathname} relativi, dato che in tal caso è possibile, grazie all'uso
7747 di ``\texttt{..}'', risalire all'indietro fino alla radice effettiva
7748 dell'albero dei file.
7750 Potrebbe sembrare che per risolvere il problema sia sufficiente ricordarsi di
7751 eseguire preventivamente anche una \func{chdir} sulla directory su cui si
7752 andrà ad eseguire \func{chroot}, così da assicurarsi che le directory di
7753 lavoro sia all'interno della \textit{chroot jail}. Ma se ad un processo
7754 restano i privilegi di amministratore esso potrà comunque portare la sua
7755 directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail} in cui si trova. Basterà
7756 infatti eseguire di nuovo \func{chroot} su una qualunque directory contenuta
7757 nell'attuale directory di lavoro perché quest'ultima risulti al di fuori della
7758 nuova \textit{chroot jail}. Per questo motivo l'uso di questa funzione non ha
7759 molto senso quando un processo di cui si vuole limitare l'accesso necessita
7760 comunque dei privilegi di amministratore per le sue normali operazioni.
7762 Nonostante queste limitazioni la funzione risulta utile qualora la si possa
7763 applicare correttamente cedendo completamente i privilegi di amministratore
7764 una volta eseguita. Ed esempio caso tipico di uso di \func{chroot} è quello
7765 di un server FTP anonimo in si vuole che il server veda solo i file che deve
7766 trasferire. In tal caso si esegue una \func{chroot} sulla directory che
7767 contiene i file, che il server dovrà in grado di leggere come utente
7768 ordinario, e poi si cedono tutti i privilegi di amministratore. Si tenga
7769 presente però che in casi come questo occorrerà fornire all'interno della
7770 \textit{chroot jail} un accesso anche a tutti i file (in genere programmi e
7771 librerie) di cui il server potrebbe avere bisogno.
7774 % LocalWords: sez like filesystem unlink MacOS Windows VMS inode kernel unistd
7775 % LocalWords: int const char oldpath newpath errno EXDEV EPERM st Smack SysV
7776 % LocalWords: EEXIST EMLINK EACCES ENAMETOOLONG ENOTDIR EFAULT ENOMEM EROFS ls
7777 % LocalWords: ELOOP ENOSPC EIO pathname nlink stat vfat fsck EISDIR ENOENT cap
7778 % LocalWords: POSIX socket fifo sticky root system call count crash init linux
7779 % LocalWords: descriptor remove rename rmdir stdio glibc libc NFS DT obj dup
7780 % LocalWords: ENOTEMPTY EBUSY mount point EINVAL soft symbolic tab symlink fig
7781 % LocalWords: dangling access chdir chmod chown creat exec lchown lstat mkdir
7782 % LocalWords: mkfifo mknod opendir pathconf readlink truncate path buff size
7783 % LocalWords: grub bootloader grep MAXSYMLINKS cat VFS sys dirname fcntl tv Py
7784 % LocalWords: dev umask IFREG IFBLK IFCHR IFIFO SVr sgid BSD SVID NULL from to
7785 % LocalWords: stream dirent EMFILE ENFILE dirfd SOURCE fchdir readdir struct
7786 % LocalWords: EBADF namlen HAVE thread entry result value argument fileno ext
7787 % LocalWords: name TYPE OFF RECLEN UNKNOWN REG SOCK CHR BLK type IFTODT DTTOIF
7788 % LocalWords: DTYPE off reclen seekdir telldir void rewinddir closedir select
7789 % LocalWords: namelist compar malloc qsort alphasort versionsort strcoll myls
7790 % LocalWords: strcmp direntry while current working home shell pwd get stddef
7791 % LocalWords: getcwd ERANGE getwd change fd race condition tmpnam getfacl mark
7792 % LocalWords: string tmpdir TMP tempnam pfx TMPNAME suid tmp EXCL tmpfile pid
7793 % LocalWords: EINTR mktemp mkstemp stlib template filename XXXXXX OpenBSD buf
7794 % LocalWords: mkdtemp fstat filedes nell'header padding ISREG ISDIR ISCHR IFMT
7795 % LocalWords: ISBLK ISFIFO ISLNK ISSOCK IFSOCK IFLNK IFDIR ISUID UID ISGID GID
7796 % LocalWords: ISVTX IRUSR IWUSR IXUSR IRGRP IWGRP IXGRP IROTH IWOTH IXOTH OLD
7797 % LocalWords: blocks blksize holes lseek TRUNC ftruncate ETXTBSY length QCMD
7798 % LocalWords: hole atime read utime mtime write ctime modification leafnode cp
7799 % LocalWords: make fchmod fchown utimbuf times actime modtime Mac owner uid fs
7800 % LocalWords: gid Control List patch mandatory control execute group other all
7801 % LocalWords: effective passwd IGID locking swap saved text IRWXU IRWXG subcmd
7802 % LocalWords: IRWXO capability FSETID mask capabilities chroot jail QUOTAOFF
7803 % LocalWords: FTP filter Attributes Solaris FreeBSD libacl hash at dqblk SYNC
7804 % LocalWords: XFS SELinux namespace attribute security trusted Draft Modules
7805 % LocalWords: attributes mime ADMIN FOWNER libattr lattr getxattr lgetxattr of
7806 % LocalWords: fgetxattr attr ssize ENOATTR ENOTSUP NUL setxattr lsetxattr list
7807 % LocalWords: fsetxattr flags XATTR REPLACE listxattr llistxattr flistxattr by
7808 % LocalWords: removexattr lremovexattr fremovexattr attributename acl GETINFO
7809 % LocalWords: OBJ setfacl len any prefix separator options NUMERIC IDS SMART
7810 % LocalWords: INDENT major number IDE Documentation makedev proc copy LNK long
7811 % LocalWords: euidaccess eaccess delete def tag qualifier permset calendar NOW
7812 % LocalWords: mutt noatime relatime strictatime atim nsec mtim ctim atimensec
7813 % LocalWords: mtimensec utimes timeval futimes lutimes ENOSYS futimens OMIT PR
7814 % LocalWords: utimensat timespec sec futimesat LIDS DAC OVERRIDE SEARCH chattr
7815 % LocalWords: Discrectionary KILL SETGID domain SETUID setuid setreuid SETPCAP
7816 % LocalWords: setresuid setfsuid IMMUTABLE immutable append only BIND SERVICE
7817 % LocalWords: BROADCAST broadcast multicast multicasting RAW PACKET IPC LOCK
7818 % LocalWords: memory mlock mlockall shmctl mmap MODULE RAWIO ioperm iopl PACCT
7819 % LocalWords: ptrace accounting NICE RESOURCE TTY CONFIG hangup vhangup dell'
7820 % LocalWords: LEASE lease SETFCAP AUDIT permitted inherited inheritable AND nn
7821 % LocalWords: bounding execve fork capget capset header hdrp datap ESRCH undef
7822 % LocalWords: version libcap lcap clear ncap caps pag capgetp CapInh CapPrm RT
7823 % LocalWords: fffffeff CapEff getcap scheduling lookup dqinfo SETINFO GETFMT
7824 % LocalWords: NEWNS unshare nice NUMA ioctl journaling close XOPEN fdopendir
7825 % LocalWords: btrfs mkostemp extN ReiserFS JFS Posix usrquota grpquota EDQUOT
7826 % LocalWords: aquota quotacheck limit grace period quotactl cmd caddr addr dqb
7827 % LocalWords: QUOTAON ENODEV ENOPKG ENOTBLK GETQUOTA SETQUOTA SETUSE SETQLIM
7828 % LocalWords: forced allowed sendmail SYSLOG WAKE ALARM CLOCK BOOTTIME dqstats
7829 % LocalWords: REALTIME securebits GETSTATS QFMT curspace curinodes btime itime
7830 % LocalWords: QIF BLIMITS bhardlimit bsoftlimit ILIMITS ihardlimit isoftlimit
7831 % LocalWords: INODES LIMITS USAGE valid dqi IIF BGRACE bgrace IGRACE igrace is
7832 % LocalWords: Python Truelite Srl quotamodule Repository who nell' dall' KEEP
7833 % LocalWords: SECURE KEEPCAPS prctl FIXUP NOROOT LOCKED dell'IPC dell'I IOPRIO
7834 % LocalWords: CAPBSET CLASS IDLE dcookie overflow DIFFERS Virtual everything
7835 % LocalWords: dentry register resolution cache dcache operation llseek poll ln
7836 % LocalWords: multiplexing fsync fasync seek block superblock gapil tex img du
7837 % LocalWords: second linked journaled source filesystemtype unsigned device
7838 % LocalWords: mountflags NODEV ENXIO dummy devfs magic MGC RDONLY NOSUID MOVE
7839 % LocalWords: NOEXEC SYNCHRONOUS REMOUNT MANDLOCK NODIRATIME umount MNT statfs
7840 % LocalWords: fstatfs fstab mntent ino bound orig new setpcap metadati sysfs
7841 % LocalWords: bind DIRSYNC lsattr Hierarchy FHS SHARED UNBINDABLE shared REC
7842 % LocalWords: subtree SILENT log unbindable BUSY EAGAIN EXPIRE DETACH NOFOLLOW
7843 % LocalWords: lazy encfs sshfs setfsent getfsent getfsfile getfsspec endfsent
7844 % LocalWords: setmntent getmntent addmntent endmntent hasmntopt such offsetof
7845 % LocalWords: member scan attack EOVERFLOW BITS blkcnt rdev FDCWD functions
7846 % LocalWords: faccessat grpid lacl AppArmor capsetp mygetfacl
7848 %%% Local Variables:
7850 %%% TeX-master: "gapil"