Altre sostituzioni routine-funzione
[gapil.git] / filedir.tex
1 %% filedir.tex
2 %%
3 %% Copyright (C) 2000-2005 Simone Piccardi.  Permission is granted to
4 %% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free
5 %% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the
6 %% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
7 %% with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover Texts.  A copy of the
8 %% license is included in the section entitled "GNU Free Documentation
9 %% License".
10 %%
11 \chapter{File e directory}
12 \label{cha:files_and_dirs}
13
14 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
15 file e directory, iniziando dalle funzioni di libreria che si usano per
16 copiarli, spostarli e cambiarne i nomi. Esamineremo poi l'interfaccia che
17 permette la manipolazione dei vari attributi di file e directory ed alla fine
18 faremo una trattazione dettagliata su come è strutturato il sistema base di
19 protezioni e controllo dell'accesso ai file e sulle funzioni che ne permettono
20 la gestione. Tutto quello che riguarda invece la manipolazione del contenuto
21 dei file è lasciato ai capitoli successivi.
22
23
24
25 \section{La gestione di file e directory}
26 \label{sec:file_dir}
27
28 Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} in un sistema unix-like la
29 gestione dei file ha delle caratteristiche specifiche che derivano
30 direttamente dall'architettura del sistema. 
31
32 In questa sezione esamineremo le funzioni usate per la manipolazione di file e
33 directory, per la creazione di link simbolici e diretti, per la gestione e la
34 lettura delle directory.
35
36 In particolare ci soffermeremo sulle conseguenze che derivano
37 dall'architettura dei filesystem illustrata nel capitolo precedente per quanto
38 riguarda il comportamento delle varie funzioni.
39
40
41 \subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
42 \label{sec:file_link}
43
44 Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
45 dei nomi fittizi (come gli alias del MacOS o i collegamenti di Windows o i
46 nomi logici del VMS) che permettono di fare riferimento allo stesso file
47 chiamandolo con nomi diversi o accedendovi da directory diverse.
48
49 Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove tali collegamenti sono
50 usualmente chiamati \textit{link}; ma data l'architettura del sistema riguardo
51 la gestione dei file (ed in particolare quanto trattato in
52 sez.~\ref{sec:file_arch_func}) ci sono due metodi sostanzialmente diversi per
53 fare questa operazione.
54
55 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} l'accesso al contenuto di un
56 file su disco avviene passando attraverso il suo inode\index{inode}, che è la
57 struttura usata dal kernel che lo identifica univocamente all'interno di un
58 singolo filesystem. Il nome del file che si trova nella voce di una directory
59 è solo un'etichetta, mantenuta all'interno della directory, che viene
60 associata ad un puntatore che fa riferimento al suddetto inode.
61
62 Questo significa che, fintanto che si resta sullo stesso filesystem, la
63 realizzazione di un link è immediata, ed uno stesso file può avere tanti nomi
64 diversi, dati da altrettante diverse associazioni allo stesso
65 inode\index{inode} di etichette diverse in directory diverse. Si noti anche
66 che nessuno di questi nomi viene ad assumere una particolare preferenza o
67 originalità rispetto agli altri, in quanto tutti fanno comunque riferimento
68 allo stesso inode\index{inode}.
69
70 Per aggiungere ad una directory una voce che faccia riferimento ad un
71 inode\index{inode} già esistente si utilizza la funzione \func{link}; si suole
72 chiamare questo tipo di associazione un collegamento diretto (o \textit{hard
73   link}).  Il prototipo della funzione è:
74 \begin{prototype}{unistd.h}
75 {int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
76   Crea un nuovo collegamento diretto.
77   
78   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
79     errore nel qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
80   \begin{errlist}
81   \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
82     stesso filesystem.
83   \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
84     \param{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
85   \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) con quel nome esiste di
86     già.
87   \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi link al file \param{oldpath} (il
88     numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
89     sez.~\ref{sec:sys_limits}).
90   \end{errlist}
91   ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOTDIR},
92   \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
93   \errval{ENOSPC}, \errval{EIO}.}
94 \end{prototype}
95
96 La funzione crea sul \itindex{pathname}\textit{pathname} \param{newpath} un
97 collegamento diretto al file indicato da \param{oldpath}.  Per quanto detto la
98 creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file, ma
99 si limita a creare una voce nella directory specificata da \param{newpath} e
100 ad aumentare di uno il numero di riferimenti al file (riportato nel campo
101 \var{st\_nlink} della struttura \struct{stat}, vedi sez.~\ref{sec:file_stat})
102 aggiungendo il nuovo nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può
103 essere così chiamato con vari nomi in diverse directory.
104  
105 Per quanto dicevamo in sez.~\ref{sec:file_filesystem} la creazione di un
106 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i
107 \itindex{pathname}\textit{pathname} sono nello stesso filesystem; inoltre il
108 filesystem deve supportare i collegamenti diretti (il meccanismo non è
109 disponibile ad esempio con il filesystem \acr{vfat} di Windows).
110
111 La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
112 filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
113 l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
114 directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
115 creare dei \textit{loop} nel filesystem (vedi l'esempio mostrato in
116 sez.~\ref{sec:file_symlink}, dove riprenderemo il discorso) che molti programmi
117 non sono in grado di gestire e la cui rimozione diventerebbe estremamente
118 complicata (in genere per questo tipo di errori occorre far girare il
119 programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
120
121 Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei link
122 simbolici che possono fornire la stessa funzionalità senza questi problemi,
123 nei filesystem usati in Linux questa caratteristica è stata completamente
124 disabilitata, e al tentativo di creare un link diretto ad una directory la
125 funzione restituisce l'errore \errcode{EPERM}.
126
127 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia
128 all'interno di una directory) si effettua con la funzione \funcd{unlink}; il
129 suo prototipo è il seguente:
130 \begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char *pathname)}
131
132   Cancella un file.
133   
134   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
135     errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
136     \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
137   \begin{errlist}
138   \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} si riferisce ad una directory.
139     \footnotemark
140   \item[\errcode{EROFS}] \param{pathname} è su un filesystem montato in sola
141   lettura.
142   \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} fa riferimento a una directory.
143   \end{errlist}
144   ed inoltre: \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOENT},
145   \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
146   \errval{EIO}.}
147 \end{prototype}
148
149 \footnotetext{questo è un valore specifico ritornato da Linux che non consente
150   l'uso di \func{unlink} con le directory (vedi sez.~\ref{sec:file_remove}).
151   Non è conforme allo standard POSIX, che prescrive invece l'uso di
152   \errcode{EPERM} in caso l'operazione non sia consentita o il processo non
153   abbia privilegi sufficienti.}
154
155 La funzione cancella il nome specificato da \param{pathname} nella relativa
156 directory e decrementa il numero di riferimenti nel relativo
157 inode\index{inode}. Nel caso di link simbolico cancella il link simbolico; nel
158 caso di socket\index{socket}, fifo o file di
159 dispositivo\index{file!di~dispositivo} rimuove il nome, ma come per i file i
160 processi che hanno aperto uno di questi oggetti possono continuare ad
161 utilizzarlo.
162
163 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
164 scrittura su di essa, dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto, e
165 il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (affronteremo in
166 dettaglio l'argomento dei permessi di file e directory in
167 sez.~\ref{sec:file_access_control}). Se inoltre lo
168 \itindex{sticky~bit}\textit{sticky bit} (vedi sez.~\ref{sec:file_sticky}) è
169 impostato occorrerà anche essere proprietari del file o proprietari della
170 directory (o root, per cui nessuna delle restrizioni è applicata).
171
172 Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione del
173 nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
174 nell'inode\index{inode} devono essere effettuati in maniera atomica (si veda
175 sez.~\ref{sec:proc_atom_oper}) senza possibili interruzioni fra le due
176 operazioni. Per questo entrambe queste funzioni sono realizzate tramite una
177 singola system call.
178
179 Si ricordi infine che un file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
180 i riferimenti ad esso sono stati cancellati: solo quando il \textit{link
181   count} mantenuto nell'inode\index{inode} diventa zero lo spazio occupato su
182 disco viene rimosso (si ricordi comunque che a questo si aggiunge sempre
183 un'ulteriore condizione,\footnote{come vedremo in
184   cap.~\ref{cha:file_unix_interface} il kernel mantiene anche una tabella dei
185   file aperti nei vari processi, che a sua volta contiene i riferimenti agli
186   \index{inode} inode ad essi relativi. Prima di procedere alla cancellazione
187   dello spazio occupato su disco dal contenuto di un file il kernel controlla
188   anche questa tabella, per verificare che anche in essa non ci sia più nessun
189   riferimento all'inode in questione.} e cioè che non ci siano processi che
190 abbiano il suddetto file aperto).
191
192 Questa proprietà viene spesso usata per essere sicuri di non lasciare file
193 temporanei su disco in caso di crash dei programmi; la tecnica è quella di
194 aprire il file e chiamare \func{unlink} subito dopo, in questo modo il
195 contenuto del file è sempre disponibile all'interno del processo attraverso il
196 suo file descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_fd}) fintanto che il processo non
197 chiude il file, ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio
198 occupato su disco viene immediatamente rilasciato alla conclusione del
199 processo (quando tutti i file vengono chiusi).
200
201
202 \subsection{Le funzioni \func{remove} e \func{rename}}
203 \label{sec:file_remove}
204
205 Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
206 \func{unlink} sulle directory; per cancellare una directory si può usare la
207 funzione \func{rmdir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la
208 funzione \funcd{remove}. 
209
210 Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C per cancellare un file o
211 una directory (e funziona anche per i sistemi che non supportano i link
212 diretti). Per i file è identica a \func{unlink} e per le directory è identica
213 a \func{rmdir}; il suo prototipo è:
214 \begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
215   Cancella un nome dal filesystem. 
216   
217   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
218     errore, nel qual caso il file non viene toccato.
219     
220     I codici di errore riportati in \var{errno} sono quelli della chiamata
221     utilizzata, pertanto si può fare riferimento a quanto illustrato nelle
222     descrizioni di \func{unlink} e \func{rmdir}.}
223 \end{prototype}
224
225 La funzione utilizza la funzione \func{unlink}\footnote{questo vale usando le
226   \acr{glibc}; nelle libc4 e nelle libc5 la funzione \func{remove} è un
227   semplice alias alla funzione \func{unlink} e quindi non può essere usata per
228   le directory.} per cancellare i file e la funzione \func{rmdir} per
229 cancellare le directory; si tenga presente che per alcune implementazioni del
230 protocollo NFS utilizzare questa funzione può comportare la scomparsa di file
231 ancora in uso.
232
233 Per cambiare nome ad un file o a una directory (che devono comunque essere
234 nello stesso filesystem) si usa invece la funzione \funcd{rename},\footnote{la
235   funzione è definita dallo standard ANSI C, ma si applica solo per i file, lo
236   standard POSIX estende la funzione anche alle directory.} il cui prototipo
237 è:
238 \begin{prototype}{stdio.h}
239   {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)} 
240   
241   Rinomina un file.
242   
243   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
244     errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
245     \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
246   \begin{errlist} 
247   \item[\errcode{EISDIR}] \param{newpath} è una directory mentre
248     \param{oldpath} non è una directory.
249   \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
250     stesso filesystem.
251   \item[\errcode{ENOTEMPTY}] \param{newpath} è una directory già esistente e
252     non vuota.
253   \item[\errcode{EBUSY}] o \param{oldpath} o \param{newpath} sono in uso da
254     parte di qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del
255     sistema (come mount point).
256   \item[\errcode{EINVAL}] \param{newpath} contiene un prefisso di
257     \param{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory come
258     sotto-directory di se stessa.
259   \item[\errcode{ENOTDIR}] Uno dei componenti dei
260     \itindex{pathname}\textit{pathname} non è una directory o \param{oldpath}
261     è una directory e \param{newpath} esiste e non è una directory.
262   \end{errlist} 
263   ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EPERM}, \errval{EMLINK},
264   \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP} e
265   \errval{ENOSPC}.}
266 \end{prototype}
267
268 La funzione rinomina il file \param{oldpath} in \param{newpath}, eseguendo se
269 necessario lo spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri
270 link diretti allo stesso file non vengono influenzati.
271
272 Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
273 un file o una directory; se ci riferisce a un file allora \param{newpath}, se
274 esiste, non deve essere una directory (altrimenti si ha l'errore
275 \errcode{EISDIR}). Nel caso \param{newpath} indichi un file esistente questo
276 viene cancellato e rimpiazzato (atomicamente).
277
278 Se \param{oldpath} è una directory allora \param{newpath}, se esiste, deve
279 essere una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR}
280 (se non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} (se non è vuota). Chiaramente
281 \param{newpath} non può contenere \param{oldpath} altrimenti si avrà un errore
282 \errcode{EINVAL}.
283
284 Se \param{oldpath} si riferisce a un link simbolico questo sarà rinominato; se
285 \param{newpath} è un link simbolico verrà cancellato come qualunque altro
286 file.  Infine qualora \param{oldpath} e \param{newpath} siano due nomi dello
287 stesso file lo standard POSIX prevede che la funzione non dia errore, e non
288 faccia nulla, lasciando entrambi i nomi; Linux segue questo standard, anche
289 se, come fatto notare dal manuale delle \textit{glibc}, il comportamento più
290 ragionevole sarebbe quello di cancellare \param{oldpath}.
291
292 Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
293 \func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
294 può esistere cioè nessun istante in cui un altro processo può trovare attivi
295 entrambi i nomi dello stesso file, o, in caso di sostituzione di un file
296 esistente, non trovare quest'ultimo prima che la sostituzione sia stata
297 eseguita.
298
299 In ogni caso se \param{newpath} esiste e l'operazione fallisce per un qualche
300 motivo (come un crash del kernel), \func{rename} garantisce di lasciare
301 presente un'istanza di \param{newpath}. Tuttavia nella sovrascrittura potrà
302 esistere una finestra in cui sia \param{oldpath} che \param{newpath} fanno
303 riferimento allo stesso file.
304
305
306 \subsection{I link simbolici}
307 \label{sec:file_symlink}
308
309 Come abbiamo visto in sez.~\ref{sec:file_link} la funzione \func{link} crea
310 riferimenti agli \index{inode}inode, pertanto può funzionare soltanto per file
311 che risiedono sullo stesso filesystem e solo per un filesystem di tipo Unix.
312 Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito eseguire un link diretto
313 ad una directory.
314
315 Per ovviare a queste limitazioni i sistemi Unix supportano un'altra forma di
316 link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
317 come avviene in altri sistemi operativi, dei file speciali che contengono
318 semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
319 possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
320 filesystem che non supportano i link diretti, a delle directory, ed anche a
321 file che non esistono ancora.
322
323 Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono riconosciuti come tali dal
324 kernel\footnote{è uno dei diversi tipi di file visti in
325   tab.~\ref{tab:file_file_types}, contrassegnato come tale nell'inode, e
326   riconoscibile dal valore del campo \var{st\_mode} della struttura
327   \struct{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}).}  per cui alcune funzioni di
328 libreria (come \func{open} o \func{stat}) quando ricevono come argomento un
329 link simbolico vengono automaticamente applicate al file da esso specificato.
330 La funzione che permette di creare un nuovo link simbolico è \funcd{symlink},
331 ed il suo prototipo è:
332 \begin{prototype}{unistd.h}
333   {int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)} 
334   Crea un nuovo link simbolico di nome \param{newpath} il cui contenuto è
335   \param{oldpath}.
336   
337   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
338     errore, nel qual caso la variabile \var{errno} assumerà i valori:
339   \begin{errlist}
340   \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
341     supporta i link simbolici.
342   \item[\errcode{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
343     \param{oldpath} è una stringa vuota.
344   \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
345   \item[\errcode{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
346     lettura.
347   \end{errlist}
348   ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
349   \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{ENOSPC} e
350   \errval{EIO}.}
351 \end{prototype}
352
353 Si tenga presente che la funzione non effettua nessun controllo sull'esistenza
354 di un file di nome \param{oldpath}, ma si limita ad inserire quella stringa
355 nel link simbolico. Pertanto un link simbolico può anche riferirsi ad un file
356 che non esiste: in questo caso si ha quello che viene chiamato un
357 \textit{dangling link}, letteralmente un \textsl{link ciondolante}.
358
359 Come accennato i link simbolici sono risolti automaticamente dal kernel
360 all'invocazione delle varie system call; in tab.~\ref{tab:file_symb_effect} si
361 è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni di libreria che
362 operano sui file nei confronti della risoluzione dei link simbolici,
363 specificando quali seguono il link simbolico e quali invece possono operare
364 direttamente sul suo contenuto.
365 \begin{table}[htb]
366   \centering
367   \footnotesize
368   \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
369     \hline
370     \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
371     \hline 
372     \hline 
373     \func{access}   & $\bullet$ & --        \\
374     \func{chdir}    & $\bullet$ & --        \\
375     \func{chmod}    & $\bullet$ & --        \\
376     \func{chown}    & --        & $\bullet$ \\
377     \func{creat}    & $\bullet$ & --        \\
378     \func{exec}     & $\bullet$ & --        \\
379     \func{lchown}   & $\bullet$ & $\bullet$ \\
380     \func{link}     & --        & --        \\
381     \func{lstat}    & --        & $\bullet$ \\
382     \func{mkdir}    & $\bullet$ & --        \\
383     \func{mkfifo}   & $\bullet$ & --        \\
384     \func{mknod}    & $\bullet$ & --        \\
385     \func{open}     & $\bullet$ & --        \\
386     \func{opendir}  & $\bullet$ & --        \\
387     \func{pathconf} & $\bullet$ & --        \\
388     \func{readlink} & --        & $\bullet$ \\
389     \func{remove}   & --        & $\bullet$ \\
390     \func{rename}   & --        & $\bullet$ \\
391     \func{stat}     & $\bullet$ & --        \\
392     \func{truncate} & $\bullet$ & --        \\
393     \func{unlink}   & --        & $\bullet$ \\
394     \hline 
395   \end{tabular}
396   \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
397   \label{tab:file_symb_effect}
398 \end{table}
399
400 Si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
401 con i file descriptor, in quanto la risoluzione del link simbolico viene in
402 genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
403 (normalmente la \func{open}, vedi sez.~\ref{sec:file_open}) e tutte le
404 operazioni seguenti fanno riferimento solo a quest'ultimo.
405
406 Dato che, come indicato in tab.~\ref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
407 \func{open} seguono i link simbolici, occorrono funzioni apposite per accedere
408 alle informazioni del link invece che a quelle del file a cui esso fa
409 riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico si usa
410 la funzione \funcd{readlink}, il cui prototipo è:
411 \begin{prototype}{unistd.h}
412 {int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)} 
413   Legge il contenuto del link simbolico indicato da \param{path} nel buffer
414   \param{buff} di dimensione \param{size}.
415   
416   \bodydesc{La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro
417     \param{buff} o -1 per un errore, nel qual caso la variabile
418     \var{errno} assumerà i valori:
419   \begin{errlist}
420   \item[\errcode{EINVAL}] \param{path} non è un link simbolico o \param{size}
421     non è positiva.
422   \end{errlist}
423   ed inoltre \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
424   \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT} e
425   \errval{ENOMEM}.}
426 \end{prototype}
427
428 La funzione apre il link simbolico, ne legge il contenuto, lo scrive nel
429 buffer, e lo richiude. Si tenga presente che la funzione non termina la
430 stringa con un carattere nullo e la tronca alla dimensione specificata da
431 \param{size} per evitare di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
432
433
434 \begin{figure}[htb]
435   \centering
436   \includegraphics[width=9cm]{img/link_loop}
437   \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
438   \label{fig:file_link_loop}
439 \end{figure}
440
441 Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
442 cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in
443 fig.~\ref{fig:file_link_loop}, che riporta la struttura della directory
444 \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo interno un link simbolico che
445 punta di nuovo a \file{/boot}.\footnote{il loop mostrato in
446   fig.~\ref{fig:file_link_loop} è un usato per poter permettere a \cmd{grub}
447   (un bootloader in grado di leggere direttamente da vari filesystem il file
448   da lanciare come sistema operativo) di vedere i file contenuti nella
449   directory \file{/boot} con lo stesso \textit{pathname} con cui verrebbero
450   visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come accade spesso,
451   su una partizione separata (che \cmd{grub}, all'avvio, vede come radice).}
452
453 Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
454 scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
455 lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop nella
456 directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file{/boot/boot},
457 \file{/boot/boot/boot} e così via.
458
459 Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
460 un \itindex{pathname}\textit{pathname} possano essere seguiti un numero
461 limitato di link simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
462 \const{MAXSYMLINKS}. Qualora questo limite venga superato viene generato un
463 errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}.
464
465 Un punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un link
466 simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste; ad esempio
467 possiamo creare un file temporaneo nella nostra directory con un link del
468 tipo:
469 \begin{verbatim}
470 $ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
471 \end{verbatim}%$
472 anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Questo può generare confusione, in
473 quanto aprendo in scrittura \file{temporaneo} verrà creato
474 \file{/tmp/tmp\_file} e scritto; ma accedendo in sola lettura a
475 \file{temporaneo}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo:
476 \begin{verbatim}
477 $ cat temporaneo
478 cat: temporaneo: No such file or directory
479 \end{verbatim}%$
480 con un errore che può sembrare sbagliato, dato che un'ispezione con \cmd{ls}
481 ci mostrerebbe invece l'esistenza di \file{temporaneo}.
482
483
484 \subsection{La creazione e la cancellazione delle directory} 
485 \label{sec:file_dir_creat_rem}
486
487 Benché in sostanza le directory non siano altro che dei file contenenti
488 elenchi di nomi ed \index{inode}inode, non è possibile trattarle come file
489 ordinari e devono essere create direttamente dal kernel attraverso una
490 opportuna system call.\footnote{questo permette anche, attraverso l'uso del
491   VFS, l'utilizzo di diversi formati per la gestione dei suddetti elenchi.}
492 La funzione usata per creare una directory è \funcd{mkdir}, ed il suo
493 prototipo è:
494 \begin{functions}
495   \headdecl{sys/stat.h}
496   \headdecl{sys/types.h}
497   \funcdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)} 
498
499   Crea una nuova directory.
500   
501   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
502     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
503   \begin{errlist}
504   \item[\errcode{EEXIST}] Un file (o una directory) con quel nome esiste di
505     già.
506   \item[\errcode{EACCES}] 
507     Non c'è il permesso di scrittura per la directory in cui si vuole inserire
508     la nuova directory.
509   \item[\errcode{EMLINK}] La directory in cui si vuole creare la nuova
510     directory contiene troppi file. Sotto Linux questo normalmente non avviene
511     perché il filesystem standard consente la creazione di un numero di file
512     maggiore di quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo
513     avere a che fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può
514     presentarsi.
515   \item[\errcode{ENOSPC}] Non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
516     la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
517   \end{errlist}
518   ed inoltre anche \errval{EPERM}, \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG},
519   \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
520   \errval{EROFS}.}
521 \end{functions}
522
523 La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
524 standard (\file{.} e \file{..}), con il nome indicato dall'argomento
525 \param{dirname}. Il nome può essere indicato sia come
526 \itindex{pathname}\textit{pathname} assoluto che relativo.
527
528 I permessi di accesso alla directory (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control})
529 sono specificati da \param{mode}, i cui possibili valori sono riportati in
530 tab.~\ref{tab:file_permission_const}; questi sono modificati dalla maschera di
531 creazione dei file (si veda sez.~\ref{sec:file_umask}).  La titolarità della
532 nuova directory è impostata secondo quanto riportato in
533 sez.~\ref{sec:file_ownership}.
534
535 La funzione per la cancellazione di una directory è \funcd{rmdir}, il suo
536 prototipo è:
537 \begin{prototype}{sys/stat.h}{int rmdir(const char *dirname)} 
538   Cancella una directory.
539
540   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
541     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
542   \begin{errlist}
543   \item[\errcode{EPERM}] Il filesystem non supporta la cancellazione di
544     directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
545     \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato e l'user-ID effettivo
546     del processo non corrisponde al proprietario della directory.
547   \item[\errcode{EACCES}] Non c'è il permesso di scrittura per la directory
548     che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
549     di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
550     \param{dirname}.
551   \item[\errcode{EBUSY}] La directory specificata è la directory di lavoro o la
552     radice di qualche processo.
553   \item[\errcode{ENOTEMPTY}] La directory non è vuota.
554   \end{errlist}
555   ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
556   \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{EROFS}.}
557 \end{prototype}
558
559 La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota (la
560 directory deve cioè contenere soltanto le due voci standard \file{.} e
561 \file{..}).  Il nome può essere indicato con il
562 \itindex{pathname}\textit{pathname} assoluto o relativo.
563
564 La modalità con cui avviene la cancellazione è analoga a quella di
565 \func{unlink}: fintanto che il numero di link all'inode\index{inode} della
566 directory non diventa nullo e nessun processo ha la directory aperta lo spazio
567 occupato su disco non viene rilasciato. Se un processo ha la directory aperta
568 la funzione rimuove il link all'inode\index{inode} e nel caso sia l'ultimo,
569 pure le voci standard \file{.} e \file{..}, a questo punto il kernel non
570 consentirà di creare più nuovi file nella directory.
571
572
573 \subsection{La creazione di file speciali}
574 \label{sec:file_mknod}
575
576 Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e link simbolici; in
577 sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto però che il sistema prevede pure
578 degli altri tipi di file speciali, come i file di dispositivo
579 \index{file!di~dispositivo} e le fifo (i socket\index{socket} sono un caso a
580 parte, che vedremo in cap.~\ref{cha:socket_intro}).
581
582 La manipolazione delle caratteristiche di questi file e la loro cancellazione
583 può essere effettuata con le stesse funzioni che operano sui file regolari; ma
584 quando li si devono creare sono necessarie delle funzioni apposite. La prima
585 di queste funzioni è \funcd{mknod}, il suo prototipo è:
586 \begin{functions}
587   \headdecl{sys/types.h}
588   \headdecl{sys/stat.h}
589   \headdecl{fcntl.h}
590   \headdecl{unistd.h}
591   \funcdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)} 
592   
593   Crea un inode, si usa per creare i file speciali.
594   
595   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
596     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
597   \begin{errlist}
598   \item[\errcode{EPERM}] Non si hanno privilegi sufficienti a creare l'inode, o
599     il filesystem su cui si è cercato di creare \param{pathname} non supporta
600     l'operazione.
601   \item[\errcode{EINVAL}] Il valore di \param{mode} non indica un file, una
602     fifo o un dispositivo.
603   \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un link simbolico.
604   \end{errlist}
605   ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
606   \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
607   \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS}.}
608 \end{functions}
609
610 La funzione permette di creare un file speciale, ma si può usare anche per
611 creare file regolari e fifo; l'argomento \param{mode} specifica il tipo di
612 file che si vuole creare ed i relativi permessi, secondo i valori riportati in
613 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che vanno combinati con un OR binario. I
614 permessi sono comunque modificati nella maniera usuale dal valore di
615 \var{umask} (si veda sez.~\ref{sec:file_umask}).
616
617 Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra: \const{S\_IFREG} per
618 un file regolare (che sarà creato vuoto), \const{S\_IFBLK} per un device a
619 blocchi, \const{S\_IFCHR} per un device a caratteri e \const{S\_IFIFO} per una
620 fifo. Un valore diverso comporterà l'errore \errcode{EINVAL}. Qualora si sia
621 specificato in \param{mode} un file di dispositivo, il valore di \param{dev}
622 viene usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento.
623
624 Solo l'amministratore può creare un file di dispositivo o un file regolare
625 usando questa funzione; ma in Linux\footnote{la funzione non è prevista dallo
626   standard POSIX, e deriva da SVr4, con appunto questa differenza e diversi
627   codici di errore.} l'uso per la creazione di una fifo è consentito anche
628 agli utenti normali.
629
630 I nuovi inode\index{inode} creati con \func{mknod} apparterranno al
631 proprietario e al gruppo del processo che li ha creati, a meno che non si sia
632 attivato il bit \acr{sgid} per la directory o sia stata attivata la semantica
633 BSD per il filesystem (si veda sez.~\ref{sec:file_ownership}) in cui si va a
634 creare l'inode\index{inode}.
635
636 Per creare una fifo (un file speciale, su cui torneremo in dettaglio in
637 sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe}) lo standard POSIX specifica l'uso della funzione
638 \funcd{mkfifo}, il cui prototipo è:
639 \begin{functions}
640   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h} 
641   
642   \funcdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)} 
643   
644   Crea una fifo.
645   
646   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
647     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EACCES},
648     \errval{EEXIST}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC},
649     \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}.}
650 \end{functions}
651
652 La funzione crea la fifo \param{pathname} con i permessi \param{mode}. Come
653 per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere (neanche come link
654 simbolico); al solito i permessi specificati da \param{mode} vengono
655 modificati dal valore di \var{umask}.
656
657
658
659 \subsection{Accesso alle directory}
660 \label{sec:file_dir_read}
661
662 Benché le directory alla fine non siano altro che dei file che contengono
663 delle liste di nomi ed \index{inode}inode, per il ruolo che rivestono nella
664 struttura del sistema, non possono essere trattate come dei normali file di
665 dati. Ad esempio, onde evitare inconsistenze all'interno del filesystem, solo
666 il kernel può scrivere il contenuto di una directory, e non può essere un
667 processo a inserirvi direttamente delle voci con le usuali funzioni di
668 scrittura.
669
670 Ma se la scrittura e l'aggiornamento dei dati delle directory è compito del
671 kernel, sono molte le situazioni in cui i processi necessitano di poterne
672 leggere il contenuto. Benché questo possa essere fatto direttamente (vedremo
673 in sez.~\ref{sec:file_open} che è possibile aprire una directory come se fosse
674 un file, anche se solo in sola lettura) in generale il formato con cui esse
675 sono scritte può dipendere dal tipo di filesystem, tanto che, come riportato
676 in tab.~\ref{tab:file_file_operations}, il VFS del kernel prevede una apposita
677 funzione per la lettura delle directory.
678
679 Tutto questo si riflette nello standard POSIX\footnote{le funzioni sono
680   previste pure in BSD e SVID.} che ha introdotto una apposita interfaccia per
681 la lettura delle directory, basata sui cosiddetti \textit{directory stream}
682 (chiamati così per l'analogia con i file stream dell'interfaccia standard di
683 cap.~\ref{cha:files_std_interface}). La prima funzione di questa interfaccia è
684 \funcd{opendir}, il cui prototipo è:
685 \begin{functions}
686   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
687   
688   \funcdecl{DIR * opendir(const char *dirname)} 
689   
690   Apre un \textit{directory stream}.
691   
692   \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
693     in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
694     assumerà i valori \errval{EACCES}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
695     \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e \errval{ENOTDIR}.}
696 \end{functions}
697
698 La funzione apre un \textit{directory stream} per la directory
699 \param{dirname}, ritornando il puntatore ad un oggetto di tipo \type{DIR} (che
700 è il tipo opaco\index{tipo!opaco} usato dalle librerie per gestire i
701 \textit{directory stream}) da usare per tutte le operazioni successive, la
702 funzione inoltre posiziona lo stream sulla prima voce contenuta nella
703 directory.
704
705 Dato che le directory sono comunque dei file, in alcuni casi può servire
706 conoscere il \textit{file descriptor} associato ad un \textit{directory
707   stream}, a questo scopo si può usare la funzione \funcd{dirfd}, il cui
708 prototipo è:
709 \begin{functions}
710   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
711   
712   \funcdecl{int dirfd(DIR * dir)} 
713   
714   Restituisce il file descriptor associato ad un \textit{directory stream}.
715   
716   \bodydesc{La funzione restituisce il file descriptor (un valore positivo) in
717     caso di successo e -1 in caso di errore.}
718 \end{functions}
719
720 La funzione\footnote{questa funzione è una estensione di BSD non presente in
721   POSIX, introdotta con BSD 4.3-Reno; è presente in Linux con le libc5 (a
722   partire dalla versione 5.1.2) e con le \acr{glibc}.} restituisce il file
723 descriptor associato al \textit{directory stream} \param{dir}, essa è
724 disponibile solo definendo \macro{\_BSD\_SOURCE} o \macro{\_SVID\_SOURCE}. Di
725 solito si utilizza questa funzione in abbinamento alla funzione \func{fchdir}
726 per cambiare la directory di lavoro (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}) a
727 quella relativa allo stream che si sta esaminando.
728
729 La lettura di una voce della directory viene effettuata attraverso la funzione
730 \funcd{readdir}; il suo prototipo è:
731 \begin{functions}
732   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
733   
734   \funcdecl{struct dirent *readdir(DIR *dir)}
735   
736   Legge una voce dal \textit{directory stream}.
737   
738   \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla struttura contenente i
739     dati in caso di successo e \val{NULL} altrimenti, in caso di descrittore
740     non valido \var{errno} assumerà il valore \errval{EBADF}, il valore
741     \val{NULL} viene restituito anche quando si raggiunge la fine dello
742     stream.}
743 \end{functions}
744
745 La funzione legge la voce corrente nella directory, posizionandosi sulla voce
746 successiva.  I dati vengono memorizzati in una struttura \struct{dirent} (la
747 cui definizione\footnote{la definizione è quella usata a Linux, che si trova
748   nel file \file{/usr/include/bits/dirent.h}, essa non contempla la presenza
749   del campo \var{d\_namlen} che indica la lunghezza del nome del file (ed
750   infatti la macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_NAMLEN} non è definita).}  è
751 riportata in fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}). La funzione restituisce il
752 puntatore alla struttura; si tenga presente però che quest'ultima è allocata
753 staticamente, per cui viene sovrascritta tutte le volte che si ripete la
754 lettura di una voce sullo stesso stream.
755
756 Di questa funzione esiste anche una versione rientrante, \func{readdir\_r},
757 che non usa una struttura allocata staticamente, e può essere utilizzata anche
758 con i thread; il suo prototipo è:
759 \begin{functions}
760   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
761   
762   \funcdecl{int readdir\_r(DIR *dir, struct dirent *entry,
763           struct dirent **result)}
764   
765   Legge una voce dal \textit{directory stream}.
766   
767   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
768     errore, gli errori sono gli stessi di \func{readdir}.}
769 \end{functions}
770
771 La funzione restituisce in \param{result} (come
772 \itindex{value~result~argument}\textit{value result argument}) l'indirizzo
773 dove sono stati salvati i dati, che di norma corrisponde a quello della
774 struttura precedentemente allocata e specificata dall'argomento \param{entry}
775 (anche se non è assicurato che la funzione usi lo spazio fornito dall'utente).
776
777 I vari campi di \struct{dirent} contengono le informazioni relative alle voci
778 presenti nella directory; sia BSD che SVr4\footnote{POSIX prevede invece solo
779   la presenza del campo \var{d\_fileno}, identico \var{d\_ino}, che in Linux è
780   definito come alias di quest'ultimo. Il campo \var{d\_name} è considerato
781   dipendente dall'implementazione.} prevedono che siano sempre presenti il
782 campo \var{d\_name}, che contiene il nome del file nella forma di una stringa
783 terminata da uno zero,\footnote{lo standard POSIX non specifica una lunghezza,
784   ma solo un limite \const{NAME\_MAX}; in SVr4 la lunghezza del campo è
785   definita come \code{NAME\_MAX+1} che di norma porta al valore di 256 byte
786   usato anche in Linux.} ed il campo \var{d\_ino}, che contiene il numero di
787 \index{inode}inode cui il file è associato (di solito corrisponde al campo
788 \var{st\_ino} di \struct{stat}).
789
790 \begin{figure}[!htb]
791   \footnotesize \centering
792   \begin{minipage}[c]{15cm}
793     \includestruct{listati/dirent.c}
794   \end{minipage} 
795   \normalsize 
796   \caption{La struttura \structd{dirent} per la lettura delle informazioni dei 
797     file.}
798   \label{fig:file_dirent_struct}
799 \end{figure}
800
801 La presenza di ulteriori campi opzionali è segnalata dalla definizione di
802 altrettante macro nella forma \code{\_DIRENT\_HAVE\_D\_XXX} dove \code{XXX} è
803 il nome del relativo campo; nel nostro caso sono definite le macro
804 \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_TYPE}, \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_OFF} e
805 \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_RECLEN}.
806
807 \begin{table}[htb]
808   \centering
809   \footnotesize
810   \begin{tabular}[c]{|l|l|}
811     \hline
812     \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
813     \hline
814     \hline
815     \const{DT\_UNKNOWN} & tipo sconosciuto. \\
816     \const{DT\_REG}     & file normale. \\
817     \const{DT\_DIR}     & directory. \\
818     \const{DT\_FIFO}    & fifo. \\
819     \const{DT\_SOCK}    & socket. \\
820     \const{DT\_CHR}     & dispositivo a caratteri. \\
821     \const{DT\_BLK}     & dispositivo a blocchi. \\
822     \hline    
823   \end{tabular}
824   \caption{Costanti che indicano i vari tipi di file nel campo \var{d\_type}
825     della struttura \struct{dirent}.}
826   \label{tab:file_dtype_macro}
827 \end{table}
828
829 Per quanto riguarda il significato dei campi opzionali, il campo \var{d\_type}
830 indica il tipo di file (fifo, directory, link simbolico, ecc.); i suoi
831 possibili valori\footnote{fino alla versione 2.1 delle \acr{glibc} questo
832   campo, pur presente nella struttura, non è implementato, e resta sempre al
833   valore \const{DT\_UNKNOWN}.}  sono riportati in
834 tab.~\ref{tab:file_dtype_macro}; per la conversione da e verso l'analogo valore
835 mantenuto dentro il campo \var{st\_mode} di \struct{stat} sono definite anche
836 due macro di conversione \macro{IFTODT} e \macro{DTTOIF}:
837 \begin{functions}
838   \funcdecl{int IFTODT(mode\_t MODE)} Converte il tipo di file dal formato di
839   \var{st\_mode} a quello di \var{d\_type}.
840   
841   \funcdecl{mode\_t DTTOIF(int DTYPE)} Converte il tipo di file dal formato di
842   \var{d\_type} a quello di \var{st\_mode}.
843 \end{functions}
844
845 Il campo \var{d\_off} contiene invece la posizione della voce successiva della
846 directory, mentre il campo \var{d\_reclen} la lunghezza totale della voce
847 letta. Con questi due campi diventa possibile, determinando la posizione delle
848 varie voci, spostarsi all'interno dello stream usando la funzione
849 \funcd{seekdir},\footnote{sia questa funzione che \func{telldir}, sono
850   estensioni prese da BSD, non previste dallo standard POSIX.} il cui
851 prototipo è:
852 \begin{prototype}{dirent.h}{void seekdir(DIR *dir, off\_t offset)}
853   Cambia la posizione all'interno di un \textit{directory stream}.
854 \end{prototype}
855
856 La funzione non ritorna nulla e non segnala errori, è però necessario che il
857 valore dell'argomento \param{offset} sia valido per lo stream \param{dir};
858 esso pertanto deve essere stato ottenuto o dal valore di \var{d\_off} di
859 \struct{dirent} o dal valore restituito dalla funzione \funcd{telldir}, che
860 legge la posizione corrente; il prototipo di quest'ultima è:
861 \begin{prototype}{dirent.h}{off\_t telldir(DIR *dir)}
862   Ritorna la posizione corrente in un \textit{directory stream}.
863   
864   \bodydesc{La funzione restituisce la posizione corrente nello stream (un
865     numero positivo) in caso di successo, e -1 altrimenti, nel qual caso
866     \var{errno} assume solo il valore di \errval{EBADF}, corrispondente ad un
867     valore errato per \param{dir}.}
868 \end{prototype}
869
870 La sola funzione di posizionamento nello stream prevista dallo standard POSIX
871 è \funcd{rewinddir}, che riporta la posizione a quella iniziale; il suo
872 prototipo è:
873 \begin{functions}
874   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
875   
876   \funcdecl{void rewinddir(DIR *dir)}
877   
878   Si posiziona all'inizio di un \textit{directory stream}.
879 \end{functions}
880
881
882 Una volta completate le operazioni si può chiudere il \textit{directory
883   stream} con la funzione \funcd{closedir}, il cui prototipo è:
884 \begin{functions}
885   \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h} 
886   
887   \funcdecl{int closedir(DIR * dir)} 
888   
889   Chiude un \textit{directory stream}.
890   
891   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 altrimenti, nel
892     qual caso \var{errno} assume il valore \errval{EBADF}.}
893 \end{functions}
894
895 A parte queste funzioni di base in BSD 4.3 è stata introdotta un'altra
896 funzione che permette di eseguire una scansione completa (con tanto di ricerca
897 ed ordinamento) del contenuto di una directory; la funzione è
898 \funcd{scandir}\footnote{in Linux questa funzione è stata introdotta fin dalle
899   libc4.} ed il suo prototipo è:
900 \begin{prototype}{dirent.h}{int scandir(const char *dir, 
901     struct dirent ***namelist, int(*select)(const struct dirent *),
902     int(*compar)(const struct dirent **, const struct dirent **))} 
903   
904   Esegue una scansione di un \textit{directory stream}.
905   
906   \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il numero di voci
907     trovate, e -1 altrimenti.}
908 \end{prototype}
909
910 Al solito, per la presenza fra gli argomenti di due puntatori a funzione, il
911 prototipo non è molto comprensibile; queste funzioni però sono quelle che
912 controllano rispettivamente la selezione di una voce (\param{select}) e
913 l'ordinamento di tutte le voci selezionate (\param{compar}). 
914
915 La funzione legge tutte le voci della directory indicata dall'argomento
916 \param{dir}, passando ciascuna di esse come argomento alla funzione di
917 \param{select}; se questa ritorna un valore diverso da zero la voce viene
918 inserita in una struttura allocata dinamicamente con \func{malloc}, qualora si
919 specifichi un valore \val{NULL} per \func{select} vengono selezionate tutte le
920 voci. Tutte le voci selezionate vengono poi inserite un una lista (anch'essa
921 allocata con \func{malloc}, che viene riordinata tramite \func{qsort} usando
922 la funzione \param{compar} come criterio di ordinamento; alla fine l'indirizzo
923 della lista ordinata è restituito nell'argomento \param{namelist}.
924
925 Per l'ordinamento sono disponibili anche due funzioni predefinite,
926 \funcd{alphasort} e \funcd{versionsort}, i cui prototipi sono:
927 \begin{functions}
928   \headdecl{dirent.h} 
929   
930   \funcdecl{int alphasort(const void *a, const void *b)} 
931
932   \funcdecl{int versionsort(const void *a, const void *b)} 
933   
934   Funzioni per l'ordinamento delle voci di \textit{directory stream}.
935   
936   \bodydesc{Le funzioni restituiscono un valore minore, uguale o maggiore di
937     zero qualora il primo argomento sia rispettivamente minore, uguale o
938     maggiore del secondo.}
939 \end{functions}
940
941 La funzione \func{alphasort} deriva da BSD ed è presente in Linux fin dalle
942 libc4\footnote{la versione delle libc4 e libc5 usa però come argomenti dei
943   puntatori a delle strutture \struct{dirent}; le glibc usano il prototipo
944   originario di BSD, mostrato anche nella definizione, che prevede puntatori a
945   \ctyp{void}.}  e deve essere specificata come argomento \param{compare} per
946 ottenere un ordinamento alfabetico (secondo il valore del campo \var{d\_name}
947 delle varie voci). Le \acr{glibc} prevedono come estensione\footnote{le glibc,
948   a partire dalla versione 2.1, effettuano anche l'ordinamento alfabetico
949   tenendo conto delle varie localizzazioni, usando \func{strcoll} al posto di
950   \func{strcmp}.} anche \func{versionsort}, che ordina i nomi tenendo conto
951 del numero di versione (cioè qualcosa per cui \texttt{file10} viene comunque
952 dopo \texttt{file4}.)
953
954 Un semplice esempio dell'uso di queste funzioni è riportato in
955 fig.~\ref{fig:file_my_ls}, dove si è riportata la sezione principale di un
956 programma che, usando la funzione di scansione illustrata in
957 fig.~\ref{fig:file_dirscan}, stampa i nomi dei file contenuti in una directory
958 e la relativa dimensione (in sostanza una versione semplificata del comando
959 \cmd{ls}).
960
961 \begin{figure}[!htb]
962   \footnotesize \centering
963   \begin{minipage}[c]{15.6cm}
964     \includecodesample{listati/my_ls.c}
965   \end{minipage}
966   \caption{Esempio di codice per eseguire la lista dei file contenuti in una
967     directory.} 
968   \label{fig:file_my_ls}
969 \end{figure}
970
971 Il programma è estremamente semplice; in fig.~\ref{fig:file_my_ls} si è omessa
972 la parte di gestione delle opzioni (che prevede solo l'uso di una funzione per
973 la stampa della sintassi, anch'essa omessa) ma il codice completo potrà essere
974 trovato coi sorgenti allegati nel file \file{myls.c}.
975
976 In sostanza tutto quello che fa il programma, dopo aver controllato
977 (\texttt{\small 10--13}) di avere almeno un argomento (che indicherà la
978 directory da esaminare) è chiamare (\texttt{\small 14}) la funzione
979 \func{DirScan} per eseguire la scansione, usando la funzione \code{do\_ls}
980 (\texttt{\small 20--26}) per fare tutto il lavoro. 
981
982 Quest'ultima si limita (\texttt{\small 23}) a chiamare \func{stat} sul file
983 indicato dalla directory entry passata come argomento (il cui nome è appunto
984 \var{direntry->d\_name}), memorizzando in una opportuna struttura \var{data} i
985 dati ad esso relativi, per poi provvedere (\texttt{\small 24}) a stampare il
986 nome del file e la dimensione riportata in \var{data}.  
987
988 Dato che la funzione verrà chiamata all'interno di \func{DirScan} per ogni
989 voce presente questo è sufficiente a stampare la lista completa dei file e
990 delle relative dimensioni.  Si noti infine come si restituisca sempre 0 come
991 valore di ritorno per indicare una esecuzione senza errori.
992
993 \begin{figure}[!htb]
994   \footnotesize \centering
995   \begin{minipage}[c]{15.6cm}
996     \includecodesample{listati/DirScan.c}
997   \end{minipage}
998   \caption{Codice della funzione di scansione di una directory contenuta nel
999     file \file{DirScan.c}.} 
1000   \label{fig:file_dirscan}
1001 \end{figure}
1002
1003 Tutto il grosso del lavoro è svolto dalla funzione \func{DirScan}, riportata
1004 in fig.~\ref{fig:file_dirscan}. La funzione è volutamente generica e permette
1005 di eseguire una funzione, passata come secondo argomento, su tutte le voci di
1006 una directory.  La funzione inizia con l'aprire (\texttt{\small 19--23}) uno
1007 stream sulla directory passata come primo argomento, stampando un messaggio in
1008 caso di errore.
1009
1010 Il passo successivo (\texttt{\small 24--25}) è cambiare directory di lavoro
1011 (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzione
1012 \func{dirfd} e \func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente
1013 \func{chdir} su \var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo
1014 (\texttt{\small 27--31}) sulle singole voci dello stream ci si trovi
1015 all'interno della directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento
1016   della funzione \code{do\_ls} (e ad ogni funzione che debba usare il campo
1017   \var{d\_name}, in quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una
1018   struttura \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione,
1019   e senza questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per
1020   ottenere le dimensioni.}
1021
1022 Avendo usato lo stratagemma di fare eseguire tutte le manipolazioni necessarie
1023 alla funzione passata come secondo argomento, il ciclo di scansione della
1024 directory è molto semplice; si legge una voce alla volta (\texttt{\small 27})
1025 all'interno di una istruzione di \code{while} e fintanto che si riceve una
1026 voce valida (cioè un puntatore diverso da \val{NULL}) si esegue
1027 (\texttt{\small 27}) la funzione di elaborazione \var{compare} (che nel nostro
1028 caso sarà \code{do\_ls}), ritornando con un codice di errore (\texttt{\small
1029   28}) qualora questa presenti una anomalia (identificata da un codice di
1030 ritorno negativo).
1031
1032 Una volta terminato il ciclo la funzione si conclude con la chiusura
1033 (\texttt{\small 32}) dello stream\footnote{nel nostro caso, uscendo subito
1034   dopo la chiamata, questo non servirebbe, in generale però l'operazione è
1035   necessaria, dato che la funzione può essere invocata molte volte all'interno
1036   dello stesso processo, per cui non chiudere gli stream comporterebbe un
1037   consumo progressivo di risorse, con conseguente rischio di esaurimento delle
1038   stesse} e la restituzione (\texttt{\small 33}) del codice di operazioni
1039 concluse con successo.
1040
1041
1042 \subsection{La directory di lavoro}
1043 \label{sec:file_work_dir}
1044
1045 \itindbeg{pathname}
1046
1047 A ciascun processo è associata una directory nel filesystem che è chiamata
1048 \textsl{directory corrente} o \textsl{directory di lavoro} (in inglese
1049 \textit{current working directory}) che è quella a cui si fa riferimento
1050 quando un \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} è espresso in forma
1051 relativa, dove il ``\textsl{relativa}'' fa riferimento appunto a questa
1052 directory.
1053
1054 Quando un utente effettua il login, questa directory viene impostata alla
1055 \textit{home directory} del suo account. Il comando \cmd{cd} della shell
1056 consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad un'altra, il
1057 comando \cmd{pwd} la stampa sul terminale.  Siccome la directory corrente
1058 resta la stessa quando viene creato un processo figlio (vedi
1059 sez.~\ref{sec:proc_fork}), la directory corrente della shell diventa anche la
1060 directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
1061
1062 In genere il kernel tiene traccia per ciascun processo dell'inode\index{inode}
1063 della directory di lavoro, per ottenere il \textit{pathname}
1064 occorre usare una apposita funzione di libreria, \funcd{getcwd}, il cui
1065 prototipo è:
1066 \begin{prototype}{unistd.h}{char *getcwd(char *buffer, size\_t size)}
1067   Legge il \textit{pathname} della directory di lavoro corrente.
1068   
1069   \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore \param{buffer} se riesce,
1070     \val{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
1071     \var{errno} è impostata con i seguenti codici di errore:
1072   \begin{errlist}
1073   \item[\errcode{EINVAL}] L'argomento \param{size} è zero e \param{buffer} non
1074     è nullo.
1075   \item[\errcode{ERANGE}] L'argomento \param{size} è più piccolo della
1076     lunghezza del \textit{pathname}. 
1077   \item[\errcode{EACCES}] Manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
1078     componenti del \textit{pathname} (cioè su una delle directory superiori
1079     alla corrente).
1080   \end{errlist}}
1081 \end{prototype}
1082
1083 La funzione restituisce il \textit{pathname} completo della directory di
1084 lavoro nella stringa puntata da \param{buffer}, che deve essere
1085 precedentemente allocata, per una dimensione massima di \param{size}.  Il
1086 buffer deve essere sufficientemente lungo da poter contenere il
1087 \textit{pathname} completo più lo zero di terminazione della stringa. Qualora
1088 esso ecceda le dimensioni specificate con \param{size} la funzione restituisce
1089 un errore.
1090
1091 Si può anche specificare un puntatore nullo come
1092 \param{buffer},\footnote{questa è un'estensione allo standard POSIX.1,
1093   supportata da Linux.} nel qual caso la stringa sarà allocata automaticamente
1094 per una dimensione pari a \param{size} qualora questa sia diversa da zero, o
1095 della lunghezza esatta del \textit{pathname} altrimenti. In questo caso ci si
1096 deve ricordare di disallocare la stringa una volta cessato il suo utilizzo.
1097
1098 Di questa funzione esiste una versione \code{char *getwd(char *buffer)} fatta
1099 per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare la
1100 dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
1101 dimensione superiore a \const{PATH\_MAX} (di solito 256 byte, vedi
1102 sez.~\ref{sec:sys_limits}); il problema è che in Linux non esiste una
1103 dimensione superiore per un \textit{pathname}, per cui non è detto che il
1104 buffer sia sufficiente a contenere il nome del file, e questa è la ragione
1105 principale per cui questa funzione è deprecata.
1106
1107 Una seconda funzione simile è \code{char *get\_current\_dir\_name(void)} che è
1108 sostanzialmente equivalente ad una \code{getcwd(NULL, 0)}, con la sola
1109 differenza che essa ritorna il valore della variabile di ambiente \val{PWD},
1110 che essendo costruita dalla shell può contenere un \textit{pathname}
1111 comprendente anche dei link simbolici. Usando \func{getcwd} infatti, essendo
1112 il \textit{pathname} ricavato risalendo all'indietro l'albero della directory,
1113 si perderebbe traccia di ogni passaggio attraverso eventuali link simbolici.
1114
1115 Per cambiare la directory di lavoro si può usare la funzione \funcd{chdir}
1116 (equivalente del comando di shell \cmd{cd}) il cui nome sta appunto per
1117 \textit{change directory}, il suo prototipo è:
1118 \begin{prototype}{unistd.h}{int chdir(const char *pathname)} 
1119   Cambia la directory di lavoro in \param{pathname}.
1120   
1121   \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 per un errore,
1122     nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1123   \begin{errlist}
1124   \item[\errcode{ENOTDIR}] Non si è specificata una directory.
1125   \item[\errcode{EACCES}] Manca il permesso di ricerca su uno dei componenti
1126     di \param{path}.
1127   \end{errlist}
1128   ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1129   \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP} e \errval{EIO}.}
1130 \end{prototype}
1131 \noindent ed ovviamente \param{pathname} deve indicare una directory per la
1132 quale si hanno i permessi di accesso.
1133
1134 Dato che anche le directory sono file, è possibile riferirsi ad esse anche
1135 tramite il file descriptor, e non solo tramite il \textit{pathname}, per fare
1136 questo si usa \funcd{fchdir}, il cui prototipo è:
1137 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir(int fd)} 
1138   Identica a \func{chdir}, ma usa il file descriptor \param{fd} invece del
1139   \textit{pathname}.
1140   
1141   \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1142     errore, in caso di errore \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1143     \errval{EACCES}.}
1144 \end{prototype}
1145 \noindent anche in questo caso \param{fd} deve essere un file descriptor
1146 valido che fa riferimento ad una directory. Inoltre l'unico errore di accesso
1147 possibile (tutti gli altri sarebbero occorsi all'apertura di \param{fd}), è
1148 quello in cui il processo non ha il permesso di accesso alla directory
1149 specificata da \param{fd}.
1150
1151 \itindend{pathname}
1152
1153
1154
1155 \subsection{I file temporanei}
1156 \label{sec:file_temp_file}
1157
1158 In molte occasioni è utile poter creare dei file temporanei; benché la cosa
1159 sembri semplice, in realtà il problema è più sottile di quanto non appaia a
1160 prima vista. Infatti anche se sembrerebbe banale generare un nome a caso e
1161 creare il file dopo aver controllato che questo non esista, nel momento fra il
1162 controllo e la creazione si ha giusto lo spazio per una possibile \textit{race
1163   condition}\itindex{race~condition} (si ricordi quanto visto in
1164 sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
1165
1166 Le \acr{glibc} provvedono varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
1167 di cui si abbia certezza di unicità (al momento della generazione); la prima
1168 di queste funzioni è \funcd{tmpnam} il cui prototipo è:
1169 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tmpnam(char *string)}
1170   Restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file valido e
1171   non esistente al momento dell'invocazione. 
1172
1173   \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
1174   \val{NULL} in caso di fallimento. Non sono definiti errori.}
1175 \end{prototype}
1176 \noindent se si è passato un puntatore \param{string} non nullo questo deve
1177 essere di dimensione \const{L\_tmpnam} (costante definita in \file{stdio.h},
1178 come \const{P\_tmpdir} e \const{TMP\_MAX}) ed il nome generato vi verrà
1179 copiato automaticamente; altrimenti il nome sarà generato in un buffer statico
1180 interno che verrà sovrascritto ad una chiamata successiva.  Successive
1181 invocazioni della funzione continueranno a restituire nomi unici fino ad un
1182 massimo di \const{TMP\_MAX} volte. Al nome viene automaticamente aggiunto come
1183 prefisso la directory specificata da \const{P\_tmpdir}.
1184
1185 Di questa funzione esiste una versione rientrante, \func{tmpnam\_r}, che non
1186 fa nulla quando si passa \val{NULL} come argomento. Una funzione simile,
1187 \funcd{tempnam}, permette di specificare un prefisso per il file
1188 esplicitamente, il suo prototipo è:
1189 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tempnam(const char *dir, const char *pfx)}
1190   Restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file valido e
1191   non esistente al momento dell'invocazione.
1192
1193   \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
1194   \val{NULL} in caso di fallimento, \var{errno} viene impostata a
1195   \errval{ENOMEM} qualora fallisca l'allocazione della stringa.}
1196 \end{prototype}
1197
1198 La funzione alloca con \code{malloc} la stringa in cui restituisce il nome,
1199 per cui è sempre rientrante, occorre però ricordarsi di disallocare il
1200 puntatore che restituisce.  L'argomento \param{pfx} specifica un prefisso di
1201 massimo 5 caratteri per il nome provvisorio. La funzione assegna come
1202 directory per il file temporaneo (verificando che esista e sia accessibili),
1203 la prima valida delle seguenti:
1204 \begin{itemize*}
1205 \item La variabile di ambiente \const{TMPNAME} (non ha effetto se non è
1206   definita o se il programma chiamante è \itindex{suid~bit} \acr{suid} o
1207   \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}, vedi sez.~\ref{sec:file_suid_sgid}).
1208 \item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \val{NULL}).
1209 \item Il valore della costante \const{P\_tmpdir}.
1210 \item la directory \file{/tmp}.
1211 \end{itemize*}
1212
1213 In ogni caso, anche se la generazione del nome è casuale, ed è molto difficile
1214 ottenere un nome duplicato, nulla assicura che un altro processo non possa
1215 avere creato, fra l'ottenimento del nome e l'apertura del file, un altro file
1216 con lo stesso nome; per questo motivo quando si usa il nome ottenuto da una di
1217 queste funzioni occorre sempre aprire il nuovo file in modalità di esclusione
1218 (cioè con l'opzione \const{O\_EXCL} per i file descriptor o con il flag
1219 \code{x} per gli stream) che fa fallire l'apertura in caso il file sia già
1220 esistente.
1221
1222 Per evitare di dovere effettuare a mano tutti questi controlli, lo standard
1223 POSIX definisce la funzione \funcd{tmpfile}, il cui prototipo è:
1224 \begin{prototype}{stdio.h}{FILE *tmpfile (void)}
1225   Restituisce un file temporaneo aperto in lettura/scrittura.
1226   
1227   \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore allo stream associato al file
1228     temporaneo in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual
1229     caso \var{errno} assumerà i valori:
1230     \begin{errlist}
1231     \item[\errcode{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
1232     \item[\errcode{EEXIST}] Non è stato possibile generare un nome univoco.
1233     \end{errlist}
1234     ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
1235     \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS} e \errval{EACCES}.}
1236 \end{prototype}
1237 \noindent essa restituisce direttamente uno stream già aperto (in modalità
1238 \code{r+b}, si veda sez.~\ref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso, che viene
1239 automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal programma. Lo
1240 standard non specifica in quale directory verrà aperto il file, ma le
1241 \acr{glibc} prima tentano con \const{P\_tmpdir} e poi con \file{/tmp}. Questa
1242 funzione è rientrante e non soffre di problemi di \textit{race
1243   condition}\itindex{race~condition}.
1244
1245 Alcune versioni meno recenti di Unix non supportano queste funzioni; in questo
1246 caso si possono usare le vecchie funzioni \funcd{mktemp} e \func{mkstemp} che
1247 modificano una stringa di input che serve da modello e che deve essere
1248 conclusa da 6 caratteri \code{X} che verranno sostituiti da un codice
1249 unico. La prima delle due è analoga a \func{tmpnam} e genera un nome casuale,
1250 il suo prototipo è:
1251 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mktemp(char *template)}
1252   Genera un filename univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
1253   \param{template}.
1254   
1255   \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore \param{template} in caso di
1256     successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
1257     assumerà i valori:
1258     \begin{errlist}
1259     \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1260     \end{errlist}}
1261 \end{prototype}
1262 \noindent dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
1263 funzione non si può usare una stringa costante.  Tutte le avvertenze riguardo
1264 alle possibili \textit{race condition}\itindex{race~condition} date per
1265 \func{tmpnam} continuano a valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni
1266 il valore usato per sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \acr{pid}
1267 del processo più una lettera, il che mette a disposizione solo 26 possibilità
1268 diverse per il nome del file, e rende il nome temporaneo facile da indovinare.
1269 Per tutti questi motivi la funzione è deprecata e non dovrebbe mai essere
1270 usata.
1271
1272 La seconda funzione, \funcd{mkstemp} è sostanzialmente equivalente a
1273 \func{tmpfile}, ma restituisce un file descriptor invece di uno stream; il suo
1274 prototipo è:
1275 \begin{prototype}{stlib.h}{int mkstemp(char *template)}
1276   Genera un file temporaneo con un nome ottenuto sostituendo le \code{XXXXXX}
1277   finali di \param{template}.
1278   
1279   \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso successo e
1280     -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1281     \begin{errlist}
1282     \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1283     \item[\errcode{EEXIST}] non è riuscita a creare un file temporaneo, il
1284       contenuto di \param{template} è indefinito.
1285     \end{errlist}}
1286 \end{prototype}
1287 \noindent come per \func{mktemp} anche in questo caso \param{template} non può
1288 essere una stringa costante. La funzione apre un file in lettura/scrittura con
1289 la funzione \func{open}, usando l'opzione \const{O\_EXCL} (si veda
1290 sez.~\ref{sec:file_open}), in questo modo al ritorno della funzione si ha la
1291 certezza di essere i soli utenti del file. I permessi sono impostati al valore
1292 \code{0600}\footnote{questo è vero a partire dalle \acr{glibc} 2.0.7, le
1293   versioni precedenti delle \acr{glibc} e le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4}
1294   usavano il valore \code{0666} che permetteva a chiunque di leggere i
1295   contenuti del file.} (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
1296
1297 In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione\footnote{introdotta anche in
1298   Linux a partire dalle \acr{glibc} 2.1.91.} simile alle precedenti,
1299 \funcd{mkdtemp}, che crea una directory temporanea; il suo prototipo è:
1300 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mkdtemp(char *template)}
1301   Genera una directory temporaneo il cui nome è ottenuto sostituendo le
1302   \code{XXXXXX} finali di \param{template}.
1303   
1304   \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore al nome della directory in caso
1305     successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
1306     assumerà i valori:
1307     \begin{errlist}
1308     \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1309     \end{errlist}
1310     più gli altri eventuali codici di errore di \func{mkdir}.}
1311 \end{prototype}
1312 \noindent la directory è creata con permessi \code{0700} (al solito si veda
1313 cap.~\ref{cha:file_unix_interface} per i dettagli); dato che la creazione
1314 della directory è sempre esclusiva i precedenti problemi di \textit{race
1315   condition}\itindex{race~condition} non si pongono.
1316
1317
1318 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei files}
1319 \label{sec:file_infos}
1320
1321 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni generali
1322 relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle informazioni
1323 relative al controllo di accesso, sono mantenute nell'inode\index{inode}.
1324
1325 Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni
1326 usando la funzione \func{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati
1327 memorizzati nell'inode\index{inode}; esamineremo poi le varie funzioni usate
1328 per manipolare tutte queste informazioni (eccetto quelle che riguardano la
1329 gestione del controllo di accesso, trattate in in
1330 sez.~\ref{sec:file_access_control}).
1331
1332
1333 \subsection{Le funzioni \func{stat}, \func{fstat} e \func{lstat}}
1334 \label{sec:file_stat}
1335
1336 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
1337 delle funzioni \func{stat} (\funcd{stat}, \funcd{fstat} e \funcd{lstat});
1338 questa è la funzione che ad esempio usa il comando \cmd{ls} per poter ottenere
1339 e mostrare tutti i dati dei files. I prototipi di queste funzioni sono i
1340 seguenti:
1341 \begin{functions}
1342   \headdecl{sys/types.h} 
1343   \headdecl{sys/stat.h} 
1344   \headdecl{unistd.h}
1345
1346   \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Legge le
1347   informazione del file specificato da \param{file\_name} e le inserisce in
1348   \param{buf}.
1349   
1350   \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Identica a
1351   \func{stat} eccetto che se il \param{file\_name} è un link simbolico vengono
1352   lette le informazioni relativae ad esso e non al file a cui fa riferimento.
1353   
1354   \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)} Identica a \func{stat}
1355   eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
1356   descriptor \param{filedes}.
1357   
1358   \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
1359     errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \errval{EBADF},
1360     \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EFAULT},
1361     \errval{EACCES}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG}.}
1362 \end{functions}
1363 \noindent il loro comportamento è identico, solo che operano rispettivamente
1364 su un file, su un link simbolico e su un file descriptor.
1365
1366 La struttura \struct{stat} usata da queste funzioni è definita nell'header
1367 \file{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
1368 usata da Linux è mostrata in fig.~\ref{fig:file_stat_struct}, così come
1369 riportata dalla pagina di manuale di \func{stat} (in realtà la definizione
1370 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
1371 riservati per estensioni come tempi più precisi, o per il padding dei campi).
1372
1373 \begin{figure}[!htb]
1374   \footnotesize
1375   \centering
1376   \begin{minipage}[c]{15cm}
1377     \includestruct{listati/stat.h}
1378   \end{minipage} 
1379   \normalsize 
1380   \caption{La struttura \structd{stat} per la lettura delle informazioni dei 
1381     file.}
1382   \label{fig:file_stat_struct}
1383 \end{figure}
1384
1385 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi
1386 primitivi del sistema (di quelli definiti in
1387 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \file{sys/types.h}).
1388
1389
1390 \subsection{I tipi di file}
1391 \label{sec:file_types}
1392
1393 Come riportato in tab.~\ref{tab:file_file_types} in Linux oltre ai file e alle
1394 directory esistono altri oggetti che possono stare su un filesystem.  Il tipo
1395 di file è ritornato dalla \func{stat} come maschera binaria nel campo
1396 \var{st\_mode} (che contiene anche le informazioni relative ai permessi).
1397
1398 Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni, lo
1399 standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di file,
1400 queste vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni allo
1401 standard per i link simbolici e i socket\index{socket} definite da BSD;
1402 l'elenco completo delle macro con cui è possibile estrarre l'informazione da
1403 \var{st\_mode} è riportato in tab.~\ref{tab:file_type_macro}.
1404 \begin{table}[htb]
1405   \centering
1406   \footnotesize
1407   \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1408     \hline
1409     \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
1410     \hline
1411     \hline
1412     \macro{S\_ISREG(m)}  & file regolare \\
1413     \macro{S\_ISDIR(m)}  & directory \\
1414     \macro{S\_ISCHR(m)}  & dispositivo a caratteri \\
1415     \macro{S\_ISBLK(m)}  & dispositivo a blocchi\\
1416     \macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo \\
1417     \macro{S\_ISLNK(m)}  & link simbolico \\
1418     \macro{S\_ISSOCK(m)} & socket\index{socket} \\
1419     \hline    
1420   \end{tabular}
1421   \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h}).}
1422   \label{tab:file_type_macro}
1423 \end{table}
1424
1425 Oltre alle macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro} è possibile usare
1426 direttamente il valore di \var{st\_mode} per ricavare il tipo di file
1427 controllando direttamente i vari bit in esso memorizzati. Per questo sempre in
1428 \file{sys/stat.h} sono definite le costanti numeriche riportate in
1429 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
1430
1431 Il primo valore dell'elenco di tab.~\ref{tab:file_mode_flags} è la maschera
1432 binaria che permette di estrarre i bit nei quali viene memorizzato il tipo di
1433 file, i valori successivi sono le costanti corrispondenti ai singoli bit, e
1434 possono essere usati per effettuare la selezione sul tipo di file voluto, con
1435 un'opportuna combinazione.
1436
1437 \begin{table}[htb]
1438   \centering
1439   \footnotesize
1440   \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
1441     \hline
1442     \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
1443     \hline
1444     \hline
1445     \const{S\_IFMT}   &  0170000 & maschera per i bit del tipo di file \\
1446     \const{S\_IFSOCK} &  0140000 & socket\index{socket}             \\
1447     \const{S\_IFLNK}  &  0120000 & link simbolico     \\
1448     \const{S\_IFREG}  &  0100000 & file regolare      \\ 
1449     \const{S\_IFBLK}  &  0060000 & dispositivo a blocchi   \\
1450     \const{S\_IFDIR}  &  0040000 & directory          \\ 
1451     \const{S\_IFCHR}  &  0020000 & dispositivo a caratteri \\
1452     \const{S\_IFIFO}  &  0010000 & fifo               \\
1453     \hline
1454     \const{S\_ISUID}  &  0004000 & set UID bit \itindex{suid~bit}  \\
1455     \const{S\_ISGID}  &  0002000 & set GID bit \itindex{sgid~bit}  \\
1456     \const{S\_ISVTX}  &  0001000 & sticky bit  \itindex{sticky~bit}\\
1457     \hline
1458 %    \const{S\_IRWXU}  &  00700   & bitmask per i permessi del proprietario  \\
1459     \const{S\_IRUSR}  &  00400   & il proprietario ha permesso di lettura   \\
1460     \const{S\_IWUSR}  &  00200   & il proprietario ha permesso di scrittura \\
1461     \const{S\_IXUSR}  &  00100   & il proprietario ha permesso di esecuzione\\
1462     \hline
1463 %    \const{S\_IRWXG}  &  00070   & bitmask per i permessi del gruppo        \\
1464     \const{S\_IRGRP}  &  00040   & il gruppo ha permesso di lettura         \\
1465     \const{S\_IWGRP}  &  00020   & il gruppo ha permesso di scrittura       \\
1466     \const{S\_IXGRP}  &  00010   & il gruppo ha permesso di esecuzione      \\
1467     \hline
1468 %    \const{S\_IRWXO}  &  00007   & bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
1469     \const{S\_IROTH}  &  00004   & gli altri hanno permesso di lettura      \\
1470     \const{S\_IWOTH}  &  00002   & gli altri hanno permesso di esecuzione   \\
1471     \const{S\_IXOTH}  &  00001   & gli altri hanno permesso di esecuzione   \\
1472     \hline    
1473   \end{tabular}
1474   \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
1475     \var{st\_mode} (definite in \file{sys/stat.h}).}
1476   \label{tab:file_mode_flags}
1477 \end{table}
1478
1479 Ad esempio se si volesse impostare una condizione che permetta di controllare
1480 se un file è una directory o un file ordinario si potrebbe definire la macro
1481 di preprocessore:
1482 \includecodesnip{listati/is_file_dir.h}
1483 in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
1484 poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
1485
1486
1487 \subsection{Le dimensioni dei file}
1488 \label{sec:file_file_size}
1489
1490 Il campo \var{st\_size} contiene la dimensione del file in byte (se si tratta
1491 di un file regolare, nel caso di un link simbolico la dimensione è quella del
1492 \itindex{pathname}\textit{pathname} che contiene, per le fifo è sempre nullo).
1493
1494 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
1495 byte. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
1496 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
1497 per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
1498 dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
1499
1500 Si tenga conto che la lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è
1501 detto che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della
1502 possibile esistenza dei cosiddetti \textit{holes} (letteralmente
1503 \textsl{buchi}) che si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file
1504 dopo aver eseguito una \func{lseek} (vedi sez.~\ref{sec:file_lseek}) oltre la
1505 sua fine.
1506
1507 In questo caso si avranno risultati differenti a seconda del modo in cui si
1508 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
1509 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
1510 legge dal file (ad esempio usando il comando \cmd{wc -c}), dato che in tal
1511 caso per le parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso
1512 risultato di \cmd{ls}.
1513
1514 Se è sempre possibile allargare un file, scrivendoci sopra od usando la
1515 funzione \func{lseek} per spostarsi oltre la sua fine, esistono anche casi in
1516 cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento, scartando i dati
1517 presenti al di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
1518
1519 Un file può sempre essere troncato a zero aprendolo con il flag
1520 \const{O\_TRUNC}, ma questo è un caso particolare; per qualunque altra
1521 dimensione si possono usare le due funzioni \funcd{truncate} e
1522 \funcd{ftruncate}, i cui prototipi sono:
1523 \begin{functions}
1524   \headdecl{unistd.h} \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t
1525     length)} Fa si che la dimensione del file \param{file\_name} sia troncata
1526   ad un valore massimo specificato da \param{lenght}.
1527   
1528   \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))} Identica a \func{truncate}
1529   eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
1530   descriptor \param{fd}.
1531   
1532   \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
1533     errore, nel qual caso \var{errno} viene impostata opportunamente; per
1534     \func{ftruncate} si hanno i valori:
1535   \begin{errlist}
1536   \item[\errcode{EBADF}] \param{fd}  non è un file descriptor.
1537   \item[\errcode{EINVAL}] \param{fd} è un riferimento ad un
1538     socket\index{socket}, non a un file o non è aperto in scrittura.
1539   \end{errlist}
1540   per \func{truncate} si hanno:
1541   \begin{errlist}
1542   \item[\errcode{EACCES}] il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
1543     permesso di esecuzione una delle directory del
1544     \itindex{pathname}\textit{pathname}.
1545   \item[\errcode{ETXTBSY}] Il file è un programma in esecuzione.
1546   \end{errlist}
1547   ed anche \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1548   \errval{EROFS}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}.}
1549 \end{functions}
1550
1551 Se il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
1552 perduti; il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e
1553 dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso
1554 fino alla lunghezza scelta; in quest'ultimo caso lo spazio viene riempito con
1555 zeri (e in genere si ha la creazione di un \textit{hole} nel file).
1556
1557
1558 \subsection{I tempi dei file}
1559 \label{sec:file_file_times}
1560
1561 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
1562 nell'inode\index{inode} insieme agli altri attributi del file e possono essere
1563 letti tramite la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso tre campi
1564 della struttura \struct{stat} di fig.~\ref{fig:file_stat_struct}. Il
1565 significato di detti tempi e dei relativi campi è riportato nello schema in
1566 tab.~\ref{tab:file_file_times}, dove è anche riportato un esempio delle
1567 funzioni che effettuano cambiamenti su di essi.
1568
1569 \begin{table}[htb]
1570   \centering
1571   \footnotesize
1572   \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
1573     \hline
1574     \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione} 
1575     & \textbf{Opzione di \cmd{ls}} \\
1576     \hline
1577     \hline
1578     \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read}, 
1579     \func{utime} & \cmd{-u}\\ 
1580     \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write}, 
1581     \func{utime} & default\\ 
1582     \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'inode&\func{chmod}, 
1583     \func{utime} & \cmd{-c} \\ 
1584     \hline
1585   \end{tabular}
1586   \caption{I tre tempi associati a ciascun file.}
1587   \label{tab:file_file_times}
1588 \end{table}
1589
1590 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
1591 modifica (il \textit{modification time} \var{st\_mtime}) e il tempo di
1592 cambiamento di stato (il \textit{change time} \var{st\_ctime}). Il primo
1593 infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre il
1594 secondo ad una modifica dell'inode\index{inode}; siccome esistono molte
1595 operazioni (come la funzione \func{link} e molte altre che vedremo in seguito)
1596 che modificano solo le informazioni contenute nell'inode\index{inode} senza
1597 toccare il file, diventa necessario l'utilizzo di un altro tempo.
1598
1599 Il sistema non tiene conto dell'ultimo accesso all'inode\index{inode},
1600 pertanto funzioni come \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza
1601 sui tre tempi. Il tempo di ultimo accesso (ai dati) viene di solito usato per
1602 cancellare i file che non servono più dopo un certo lasso di tempo (ad esempio
1603 \cmd{leafnode} cancella i vecchi articoli sulla base di questo tempo).
1604
1605 Il tempo di ultima modifica invece viene usato da \cmd{make} per decidere
1606 quali file necessitano di essere ricompilati o (talvolta insieme anche al
1607 tempo di cambiamento di stato) per decidere quali file devono essere
1608 archiviati per il backup. Il comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni
1609 \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i tempi dei file secondo lo schema riportato
1610 nell'ultima colonna di tab.~\ref{tab:file_file_times}.
1611
1612 \begin{table}[htb]
1613   \centering
1614   \footnotesize
1615   \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
1616     \hline
1617     \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
1618     \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
1619         \textbf{File o directory del riferimento}}}&
1620     \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
1621         \textbf{Directory contenente il riferimento}}} 
1622     &\multicolumn{1}{|p{3.6cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
1623     \cline{2-7}
1624     \cline{2-7}
1625     \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} 
1626     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
1627     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
1628     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
1629     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
1630     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
1631     &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
1632     &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
1633     \hline
1634     \hline
1635     \func{chmod}, \func{fchmod} 
1636     & --      & --      &$\bullet$& --      & --      & --      & \\
1637     \func{chown}, \func{fchown} 
1638     & --      & --      &$\bullet$& --      & --      & --      & \\
1639     \func{creat}  
1640     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$&  con 
1641     \const{O\_CREATE} \\    \func{creat}  
1642     & --      &$\bullet$&$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$&   
1643     con \const{O\_TRUNC} \\    \func{exec}  
1644     &$\bullet$& --      & --      & --      & --      & --      & \\
1645     \func{lchown}  
1646     & --      & --      &$\bullet$& --      & --      & --      & \\
1647     \func{link}
1648     & --      & --      &$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$& \\
1649     \func{mkdir}
1650     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$& \\
1651     \func{mkfifo}
1652     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$& \\
1653     \func{open}
1654     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$& con 
1655     \const{O\_CREATE} \\    \func{open}
1656     & --      &$\bullet$&$\bullet$& --      & --      & --      & con 
1657     \const{O\_TRUNC}  \\    \func{pipe}
1658     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      & --      & --      & \\
1659     \func{read}
1660     &$\bullet$& --      & --      & --      & --      & --      & \\
1661     \func{remove}
1662     & --      & --      &$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$& se esegue 
1663     \func{unlink}\\    \func{remove}
1664     & --      & --      & --      & --      &$\bullet$&$\bullet$& se esegue 
1665     \func{rmdir}\\ \func{rename}
1666     & --      & --      &$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$& per entrambi
1667     gli argomenti\\ \func{rmdir}
1668     & --      & --      & --      & --      &$\bullet$&$\bullet$& \\ 
1669     \func{truncate}, \func{ftruncate}
1670     & --      &$\bullet$&$\bullet$& --      & --      & --      & \\ 
1671     \func{unlink}
1672     & --      & --      &$\bullet$& --      &$\bullet$&$\bullet$& \\ 
1673     \func{utime}
1674     &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& --      & --      & --      & \\ 
1675     \func{write}
1676     & --      &$\bullet$&$\bullet$& --      & --      & --      & \\ 
1677     \hline
1678   \end{tabular}
1679   \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo 
1680     accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
1681     \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
1682   \label{tab:file_times_effects}  
1683 \end{table}
1684
1685 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui tempi è
1686 illustrato in tab.~\ref{tab:file_times_effects}. Si sono riportati gli effetti
1687 sia per il file a cui si fa riferimento, sia per la directory che lo contiene;
1688 questi ultimi possono essere capiti se si tiene conto di quanto già detto, e
1689 cioè che anche le directory sono file (che contengono una lista di nomi) che
1690 il sistema tratta in maniera del tutto analoga a tutti gli altri.
1691
1692 Per questo motivo tutte le volte che compiremo un'operazione su un file che
1693 comporta una modifica del nome contenuto nella directory, andremo anche a
1694 scrivere sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un
1695 esempio di questo può essere la cancellazione di un file, invece leggere o
1696 scrivere o cambiare i permessi di un file ha effetti solo sui tempi di
1697 quest'ultimo.
1698
1699 Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
1700 creazione del file, usato in molti altri sistemi operativi, ma che in Unix non
1701 esiste. Per questo motivo quando si copia un file, a meno di preservare
1702 esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
1703 avrà sempre il tempo corrente come data di ultima modifica.
1704
1705
1706 \subsection{La funzione \func{utime}}
1707 \label{sec:file_utime}
1708
1709 I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere cambiati usando la
1710 funzione \funcd{utime}, il cui prototipo è:
1711 \begin{prototype}{utime.h}
1712 {int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)} 
1713
1714 Cambia i tempi di ultimo accesso e modifica dell'inode\index{inode}
1715 specificato da \param{filename} secondo i campi \var{actime} e \var{modtime}
1716 di \param{times}. Se questa è \val{NULL} allora viene usato il tempo corrente.
1717
1718 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1719   errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1720   \begin{errlist}
1721   \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
1722   \item[\errcode{ENOENT}] \param{filename} non esiste.
1723   \end{errlist}}
1724 \end{prototype}
1725
1726 La funzione prende come argomento \param{times} una struttura
1727 \struct{utimbuf}, la cui definizione è riportata in
1728 fig.~\ref{fig:struct_utimebuf}, con la quale si possono specificare i nuovi
1729 valori che si vogliono impostare per tempi.
1730
1731 \begin{figure}[!htb]
1732   \footnotesize \centering
1733   \begin{minipage}[c]{15cm}
1734     \includestruct{listati/utimbuf.h}
1735   \end{minipage} 
1736   \normalsize 
1737   \caption{La struttura \structd{utimbuf}, usata da \func{utime} per modificare
1738     i tempi dei file.}
1739   \label{fig:struct_utimebuf}
1740 \end{figure}
1741
1742 L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
1743 cosa è l'argomento \param{times}; se è \val{NULL} la funzione imposta il
1744 tempo corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file; se invece
1745 si è specificato un valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari
1746 del file (o si hanno i privilegi di amministratore).
1747
1748 Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
1749 cambiamento di stato del file, che viene comunque cambiato dal kernel tutte le
1750 volte che si modifica l'inode\index{inode} (quindi anche alla chiamata di
1751 \func{utime}).  Questo serve anche come misura di sicurezza per evitare che si
1752 possa modificare un file nascondendo completamente le proprie tracce.  In
1753 realtà la cosa resta possibile, se si è in grado di accedere al file di
1754 dispositivo, scrivendo direttamente sul disco senza passare attraverso il
1755 filesystem, ma ovviamente in questo modo la cosa è molto più complicata da
1756 realizzare.
1757
1758
1759
1760 \section{Il controllo di accesso ai file}
1761 \label{sec:file_access_control}
1762
1763 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
1764 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
1765 filesystem standard.\footnote{per standard si intende che implementa le
1766   caratteristiche previste dallo standard POSIX. In Linux sono disponibili
1767   anche una serie di altri filesystem, come quelli di Windows e del Mac, che
1768   non supportano queste caratteristiche.} In questa sezione ne esamineremo i
1769 concetti essenziali e le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
1770
1771
1772 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
1773 \label{sec:file_perm_overview}
1774
1775 Ad ogni file Linux associa sempre l'utente che ne è proprietario (il
1776 cosiddetto \textit{owner}) ed un gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo
1777 degli identificatori di utente e gruppo (\acr{uid} e \acr{gid}). Questi valori
1778 sono accessibili da programma tramite la funzione \func{stat}, e sono
1779 mantenuti nei campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid} della struttura
1780 \struct{stat} (si veda sez.~\ref{sec:file_stat}).\footnote{Questo è vero solo
1781   per filesystem di tipo Unix, ad esempio non è vero per il filesystem vfat di
1782   Windows, che non fornisce nessun supporto per l'accesso multiutente, e per
1783   il quale i permessi vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in
1784   fase di montaggio.}
1785
1786 Il controllo di accesso ai file segue un modello abbastanza semplice che
1787 prevede tre permessi fondamentali strutturati su tre livelli di accesso.
1788 Esistono varie estensioni a questo modello,\footnote{come le \textit{Access
1789     Control List} che possono essere aggiunte al filesystem standard con
1790   opportune patch, la cui introduzione nei kernel ufficiali è iniziata con la
1791   serie 2.5.x. per arrivare a meccanismi di controllo ancora più sofisticati
1792   come il \textit{mandatory access control} di SE-Linux.} ma nella maggior
1793 parte dei casi il meccanismo standard è più che sufficiente a soddisfare tutte
1794 le necessità più comuni.  I tre permessi di base associati ad ogni file sono:
1795 \begin{itemize*}
1796 \item il permesso di lettura (indicato con la lettera \texttt{r}, dall'inglese
1797   \textit{read}).
1798 \item il permesso di scrittura (indicato con la lettera \texttt{w},
1799   dall'inglese \textit{write}).
1800 \item il permesso di esecuzione (indicato con la lettera \texttt{x},
1801   dall'inglese \textit{execute}).
1802 \end{itemize*}
1803 mentre i tre livelli su cui sono divisi i privilegi sono:
1804 \begin{itemize*}
1805 \item i privilegi per l'utente proprietario del file.
1806 \item i privilegi per un qualunque utente faccia parte del gruppo cui
1807   appartiene il file.
1808 \item i privilegi per tutti gli altri utenti.
1809 \end{itemize*}
1810
1811 L'insieme dei permessi viene espresso con un numero a 12 bit; di questi i nove
1812 meno significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
1813 lettura, scrittura ed esecuzione e sono applicati rispettivamente
1814 rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti gli altri.
1815
1816 \begin{figure}[htb]
1817   \centering
1818   \includegraphics[width=6cm]{img/fileperm}
1819   \caption{Lo schema dei bit utilizzati per specificare i permessi di un file
1820     contenuti nel campo \var{st\_mode} di \struct{stat}.}
1821   \label{fig:file_perm_bit}
1822 \end{figure}
1823
1824 I restanti tre bit (noti come \itindex{suid~bit}\textit{suid bit},
1825 \itindex{sgid~bit}\textit{sgid bit}, e \itindex{sticky~bit} \textit{sticky
1826   bit}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più complesse del
1827 meccanismo del controllo di accesso su cui torneremo in seguito (in
1828 sez.~\ref{sec:file_suid_sgid} e sez.~\ref{sec:file_sticky}); lo schema di
1829 allocazione dei bit è riportato in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
1830
1831 Anche i permessi, come tutte le altre informazioni pertinenti al file, sono
1832 memorizzati nell'inode\index{inode}; in particolare essi sono contenuti in
1833 alcuni bit del campo \var{st\_mode} della struttura \struct{stat} (si veda di
1834 nuovo fig.~\ref{fig:file_stat_struct}).
1835
1836 In genere ci si riferisce ai tre livelli dei privilegi usando le lettere
1837 \cmd{u} (per \textit{user}), \cmd{g} (per \textit{group}) e \cmd{o} (per
1838 \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti insieme
1839 si usa la lettera \cmd{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente questa
1840 distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso nel VMS,
1841 si parla dei permessi base come di permessi per \textit{owner}, \textit{group}
1842 ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar luogo a confusione.  Le costanti
1843 che permettono di accedere al valore numerico di questi bit nel campo
1844 \var{st\_mode} sono riportate in tab.~\ref{tab:file_bit_perm}.
1845
1846 \begin{table}[htb]
1847   \centering
1848     \footnotesize
1849   \begin{tabular}[c]{|c|l|}
1850     \hline
1851     \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
1852     \hline 
1853     \hline 
1854     \const{S\_IRUSR}  &  \textit{user-read}, l'utente può leggere     \\
1855     \const{S\_IWUSR}  &  \textit{user-write}, l'utente può scrivere   \\
1856     \const{S\_IXUSR}  &  \textit{user-execute}, l'utente può eseguire \\ 
1857     \hline              
1858     \const{S\_IRGRP}  &  \textit{group-read}, il gruppo può leggere    \\
1859     \const{S\_IWGRP}  &  \textit{group-write}, il gruppo può scrivere  \\
1860     \const{S\_IXGRP}  &  \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire\\
1861     \hline              
1862     \const{S\_IROTH}  &  \textit{other-read}, tutti possono leggere    \\
1863     \const{S\_IWOTH}  &  \textit{other-write}, tutti possono scrivere  \\
1864     \const{S\_IXOTH}  &  \textit{other-execute}, tutti possono eseguire\\
1865     \hline              
1866   \end{tabular}
1867   \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in 
1868     \texttt{<sys/stat.h>}}
1869   \label{tab:file_bit_perm}
1870 \end{table}
1871
1872 I permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a seconda
1873 che si riferiscano a dei file, dei link simbolici o delle directory; qui ci
1874 limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli più
1875 avanti.
1876
1877 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo
1878 \itindex{pathname}\textit{pathname} occorre il permesso di esecuzione in
1879 ciascuna delle directory che compongono il \textit{pathname}; lo stesso vale
1880 per aprire un file nella directory corrente (per la quale appunto serve il
1881 diritto di esecuzione).
1882
1883 Per una directory infatti il permesso di esecuzione significa che essa può
1884 essere attraversata nella risoluzione del \itindex{pathname}\textit{pathname},
1885 ed è distinto dal permesso di lettura che invece implica che si può leggere il
1886 contenuto della directory.
1887
1888 Questo significa che se si ha il permesso di esecuzione senza permesso di
1889 lettura si potrà lo stesso aprire un file in una directory (se si hanno i
1890 permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà vederlo con \cmd{ls}
1891 (mentre per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per la
1892 directory).
1893
1894 Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni
1895 (si veda quanto riportato in tab.~\ref{tab:file_open_flags}) di sola lettura o
1896 di lettura/scrittura e leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura
1897 consente di aprire un file in sola scrittura o lettura/scrittura e modificarne
1898 il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare il file.
1899
1900 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
1901 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
1902 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
1903 che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
1904 disco), non è necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti
1905 esso non viene toccato, viene solo modificato il contenuto della directory,
1906 rimuovendo la voce che ad esso fa riferimento).
1907
1908 Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
1909 shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel), occorre
1910 avere il permesso di esecuzione, inoltre solo i file regolari possono essere
1911 eseguiti.
1912
1913 I permessi per un link simbolico sono ignorati, contano quelli del file a cui
1914 fa riferimento; per questo in genere il comando \cmd{ls} riporta per un link
1915 simbolico tutti i permessi come concessi; utente e gruppo a cui esso
1916 appartiene vengono pure ignorati quando il link viene risolto, vengono
1917 controllati solo quando viene richiesta la rimozione del link e quest'ultimo è
1918 in una directory con lo \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato (si
1919 veda sez.~\ref{sec:file_sticky}).
1920
1921 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
1922 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
1923 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
1924 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'user-ID effettivo, il group-ID
1925 effettivo e gli eventuali group-ID supplementari del processo.\footnote{in
1926   realtà Linux, per quanto riguarda l'accesso ai file, utilizza gli
1927   identificatori del gruppo \textit{filesystem} (si ricordi quanto esposto in
1928   sez.~\ref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai primi,
1929   eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo questa
1930   differenza.}
1931
1932 Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
1933 veda sez.~\ref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
1934 sez.~\ref{sec:file_suid_sgid}, l'user-ID effettivo e il group-ID effettivo
1935 corrispondono ai valori dell'\acr{uid} e del \acr{gid} dell'utente che ha
1936 lanciato il processo, mentre i group-ID supplementari sono quelli dei gruppi
1937 cui l'utente appartiene.
1938
1939 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
1940 di accesso sono i seguenti:
1941 \begin{enumerate}
1942 \item Se l'user-ID effettivo del processo è zero (corrispondente
1943   all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun ulteriore
1944   controllo. Per questo motivo \textsl{root} ha piena libertà di accesso a
1945   tutti i file.
1946 \item Se l'user-ID effettivo del processo è uguale all'\acr{uid} del
1947   proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
1948   del file) allora:
1949   \begin{itemize*}
1950   \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
1951       il processo vuole accedere in scrittura, quello di user-write per
1952       l'accesso in scrittura, ecc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
1953     impostato, l'accesso è consentito
1954   \item altrimenti l'accesso è negato
1955   \end{itemize*}
1956 \item Se il group-ID effettivo del processo o uno dei group-ID supplementari
1957   dei processi corrispondono al \acr{gid} del file allora:
1958   \begin{itemize*}
1959   \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è impostato, l'accesso è
1960     consentito, 
1961   \item altrimenti l'accesso è negato
1962   \end{itemize*}
1963 \item se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è impostato,
1964   l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
1965 \end{enumerate}
1966
1967 Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
1968 quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un file,
1969 l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per l'utente; i
1970 permessi per il gruppo non vengono neanche controllati. Lo stesso vale se il
1971 processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i permessi per
1972 tutti gli altri non vengono controllati.
1973
1974
1975 \subsection{I bit \acr{suid} e \acr{sgid}}
1976 \label{sec:file_suid_sgid}
1977
1978 \itindbeg{suid~bit}
1979 \itindbeg{sgid~bit}
1980
1981 Come si è accennato (in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
1982 campo \var{st\_mode} di \struct{stat} che vengono usati per il controllo di
1983 accesso oltre ai bit dei permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che
1984 vengono usati per indicare alcune proprietà speciali dei file.  Due di questi
1985 sono i bit detti \acr{suid} (da \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (da
1986 \textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
1987 \const{S\_ISUID} e \const{S\_ISGID}.
1988
1989 Come spiegato in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
1990 programma il comportamento normale del kernel è quello di impostare gli
1991 identificatori del gruppo \textit{effective} del nuovo processo al valore dei
1992 corrispondenti del gruppo \textit{real} del processo corrente, che normalmente
1993 corrispondono a quelli dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
1994
1995 Se però il file del programma (che ovviamente deve essere
1996 eseguibile\footnote{per motivi di sicurezza il kernel ignora i bit \acr{suid}
1997   e \acr{sgid} per gli script eseguibili.}) ha il bit \acr{suid} impostato, il
1998 kernel assegnerà come user-ID effettivo al nuovo processo l'\acr{uid} del
1999 proprietario del file al posto dell'\acr{uid} del processo originario.  Avere
2000 il bit \acr{sgid} impostato ha lo stesso effetto sul group-ID effettivo del
2001 processo.
2002
2003 I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
2004 di usare programmi che richiedono privilegi speciali; l'esempio classico è il
2005 comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file delle password,
2006 quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo dall'amministratore, ma non è
2007 necessario chiamare l'amministratore per cambiare la propria password. Infatti
2008 il comando \cmd{passwd} appartiene a root ma ha il bit \acr{suid} impostato
2009 per cui quando viene lanciato da un utente normale parte con i privilegi di
2010 root.
2011
2012 Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
2013 normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
2014 programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
2015 usati per guadagnare privilegi non consentiti (l'argomento è affrontato in
2016 dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_perms}).
2017
2018 La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere rilevata con
2019 il comando \cmd{ls -l}, che visualizza una lettera \cmd{s} al posto della
2020 \cmd{x} in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La stessa lettera
2021 \cmd{s} può essere usata nel comando \cmd{chmod} per impostare questi bit.
2022 Infine questi bit possono essere controllati all'interno di \var{st\_mode} con
2023 l'uso delle due costanti \const{S\_ISUID} e \const{S\_IGID}, i cui valori sono
2024 riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
2025
2026 Gli stessi bit vengono ad assumere in significato completamente diverso per le
2027 directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVr4 per indicare
2028 con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
2029 veda sez.~\ref{sec:file_ownership} per una spiegazione dettagliata al
2030 proposito).
2031
2032 Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per una ulteriore estensione mutuata
2033 da SVr4. Il caso in cui un file ha il bit \acr{sgid} impostato senza che lo
2034 sia anche il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare
2035 per quel file il \textit{mandatory locking} (affronteremo questo argomento in
2036 dettaglio più avanti, in sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
2037
2038 \itindend{suid~bit}
2039 \itindend{sgid~bit}
2040
2041 \subsection{Il bit \textsl{sticky}}
2042 \label{sec:file_sticky}
2043
2044 \itindbeg{sticky~bit}
2045
2046 L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \const{S\_ISVTX}, è in
2047 parte un rimasuglio delle origini dei sistemi Unix. A quell'epoca infatti la
2048 memoria virtuale e l'accesso ai files erano molto meno sofisticati e per
2049 ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
2050 si poteva impostare questo bit.
2051
2052 L'effetto di questo bit era che il \index{segmento!testo} segmento di testo
2053 del programma (si veda sez.~\ref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva
2054 scritto nella swap la prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva
2055 fino al riavvio della macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit});
2056 essendo la swap un file continuo o una partizione indicizzata direttamente si
2057 poteva risparmiare in tempo di caricamento rispetto alla ricerca attraverso la
2058 struttura del filesystem. Lo \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera
2059 \texttt{t} al posto della \texttt{x} nei permessi per gli altri.
2060
2061 Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
2062 l'amministratore era in grado di impostare questo bit, che venne chiamato
2063 anche con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della
2064 costante.  Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
2065 sostanzialmente inutile questo procedimento.
2066
2067 Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textit{sticky bit} ha
2068 invece assunto un uso importante per le directory;\footnote{lo \textit{sticky
2069     bit} per le directory è un'estensione non definita nello standard POSIX,
2070   Linux però la supporta, così come BSD e SVr4.} in questo caso se tale bit è
2071 impostato un file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha
2072 il permesso di scrittura su di essa ed inoltre è vera una delle seguenti
2073 condizioni:
2074 \begin{itemize*}
2075 \item l'utente è proprietario del file
2076 \item l'utente è proprietario della directory
2077 \item l'utente è l'amministratore 
2078 \end{itemize*}
2079 un classico esempio di directory che ha questo bit impostato è \file{/tmp}, i
2080 permessi infatti di solito sono i seguenti:
2081 \begin{verbatim}
2082 $ ls -ld /tmp
2083 drwxrwxrwt    6 root     root         1024 Aug 10 01:03 /tmp
2084 \end{verbatim}%$
2085 quindi con lo \textit{sticky bit} bit impostato. In questo modo qualunque
2086 utente nel sistema può creare dei file in questa directory (che, come
2087 suggerisce il nome, è normalmente utilizzata per la creazione di file
2088 temporanei), ma solo l'utente che ha creato un certo file potrà cancellarlo o
2089 rinominarlo. In questo modo si evita che un utente possa, più o meno
2090 consapevolmente, cancellare i file temporanei creati degli altri utenti.
2091
2092 \itindend{sticky~bit}
2093
2094
2095 \subsection{La titolarità di nuovi file e directory}
2096 \label{sec:file_ownership}
2097
2098 Vedremo in sez.~\ref{sec:file_base_func} con quali funzioni si possono creare
2099 nuovi file, in tale occasione vedremo che è possibile specificare in sede di
2100 creazione quali permessi applicare ad un file, però non si può indicare a
2101 quale utente e gruppo esso deve appartenere.  Lo stesso problema si presenta
2102 per la creazione di nuove directory (procedimento descritto in
2103 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).
2104
2105 Lo standard POSIX prescrive che l'\acr{uid} del nuovo file corrisponda
2106 all'user-ID effettivo del processo che lo crea; per il \acr{gid} invece prevede
2107 due diverse possibilità:
2108 \begin{itemize*}
2109 \item il \acr{gid} del file corrisponde al group-ID effettivo del processo.
2110 \item il \acr{gid} del file corrisponde al \acr{gid} della directory in cui
2111   esso è creato.
2112 \end{itemize*}
2113 in genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
2114 semantica BSD. Linux invece segue quella che viene chiamata semantica SVr4; di
2115 norma cioè il nuovo file viene creato, seguendo la prima opzione, con il
2116 \acr{gid} del processo, se però la directory in cui viene creato il file ha il
2117 bit \acr{sgid} impostato allora viene usata la seconda opzione.
2118
2119 Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \acr{gid} viene sempre
2120 automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
2121 partenza, in tutte le sotto-directory. 
2122
2123 La semantica SVr4 offre la possibilità di scegliere, ma per ottenere lo stesso
2124 risultato di coerenza che si ha con BSD necessita che per le nuove directory
2125 venga anche propagato anche il bit \acr{sgid}. Questo è il comportamento
2126 predefinito del comando \cmd{mkdir}, ed è in questo modo ad esempio che Debian
2127 assicura che le sotto-directory create nella home di un utente restino sempre
2128 con il \acr{gid} del gruppo primario dello stesso.
2129
2130
2131 \subsection{La funzione \func{access}}
2132 \label{sec:file_access}
2133
2134 Come visto in sez.~\ref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad un
2135 file viene fatto utilizzando l'user-ID ed il group-ID effettivo del processo;
2136 ci sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'user-ID
2137 reale ed il group-ID reale, vale a dire usando i valori di \acr{uid} e
2138 \acr{gid} relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come
2139 accennato in sez.~\ref{sec:file_suid_sgid} e spiegato in dettaglio in
2140 sez.~\ref{sec:proc_perms}, non è detto siano uguali a quelli effettivi.
2141
2142 Per far questo si può usare la funzione \funcd{access}, il cui prototipo è:
2143 \begin{prototype}{unistd.h}
2144 {int access(const char *pathname, int mode)}
2145
2146 Verifica i permessi di accesso.
2147   
2148 \bodydesc{La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 se l'accesso non
2149   è consentito ed in caso di errore; nel qual caso la variabile \var{errno}
2150   assumerà i valori:
2151   \begin{errlist}
2152   \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non è valido.
2153   \item[\errcode{EACCES}] l'accesso al file non è consentito, o non si ha il
2154     permesso di attraversare una delle directory di \param{pathname}.
2155   \item[\errcode{EROFS}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un file su
2156     un filesystem montato in sola lettura.
2157   \end{errlist}
2158   ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
2159   \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}.}
2160 \end{prototype}
2161
2162 La funzione verifica i permessi di accesso, indicati da \param{mode}, per il
2163 file indicato da \param{pathname}. I valori possibili per l'argomento
2164 \param{mode} sono esprimibili come combinazione delle costanti numeriche
2165 riportate in tab.~\ref{tab:file_access_mode_val} (attraverso un OR binario
2166 delle stesse). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza
2167 del file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \const{F\_OK},
2168 o anche direttamente \func{stat}. Nel caso in cui \param{pathname} si
2169 riferisca ad un link simbolico, questo viene seguito ed il controllo è fatto
2170 sul file a cui esso fa riferimento.
2171
2172 La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso, si ricordi che il
2173 fatto che una directory abbia permesso di scrittura non significa che ci si
2174 possa scrivere come in un file, e il fatto che un file abbia permesso di
2175 esecuzione non comporta che contenga un programma eseguibile. La funzione
2176 ritorna zero solo se tutte i permessi controllati sono disponibili, in caso
2177 contrario (o di errore) ritorna -1.
2178 \begin{table}[htb]
2179   \centering
2180   \footnotesize
2181   \begin{tabular}{|c|l|}
2182     \hline
2183     \textbf{\param{mode}} & \textbf{Significato} \\
2184     \hline
2185     \hline
2186     \const{R\_OK} & verifica il permesso di lettura \\
2187     \const{W\_OK} & verifica il permesso di scritture \\
2188     \const{X\_OK} & verifica il permesso di esecuzione \\
2189     \const{F\_OK} & verifica l'esistenza del file \\
2190     \hline
2191   \end{tabular}
2192   \caption{Valori possibile per l'argomento \param{mode} della funzione 
2193     \func{access}.}
2194   \label{tab:file_access_mode_val}
2195 \end{table}
2196
2197 Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
2198 eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (ad esempio attraverso
2199 l'uso del \itindex{suid~bit} \textit{suid bit}) che vuole controllare se
2200 l'utente originale ha i permessi per accedere ad un certo file.
2201
2202
2203 \subsection{Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod}}
2204 \label{sec:file_chmod}
2205
2206 Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
2207 funzioni \funcd{chmod} e \funcd{fchmod}, che operano rispettivamente su un
2208 filename e su un file descriptor, i loro prototipi sono:
2209 \begin{functions}
2210   \headdecl{sys/types.h} 
2211   \headdecl{sys/stat.h} 
2212   
2213   \funcdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)} Cambia i permessi del
2214   file indicato da \param{path} al valore indicato da \param{mode}.
2215   
2216   \funcdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)} Analoga alla precedente, ma usa
2217   il file descriptor \param{fd} per indicare il file.
2218   
2219   \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
2220     un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
2221   \begin{errlist}
2222   \item[\errcode{EPERM}] L'user-ID effettivo non corrisponde a quello del
2223     proprietario del file o non è zero.
2224     \item[\errcode{EROFS}] Il file è su un filesystem in sola lettura.
2225   \end{errlist}
2226   ed inoltre \errval{EIO}; \func{chmod} restituisce anche \errval{EFAULT},
2227   \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
2228   \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchmod} anche \errval{EBADF}.}
2229 \end{functions}
2230
2231 Entrambe le funzioni utilizzano come secondo argomento \param{mode}, una
2232 variabile dell'apposito tipo primitivo \type{mode\_t} (vedi
2233 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) utilizzato per specificare i permessi sui
2234 file.
2235
2236 \begin{table}[!htb]
2237   \centering
2238   \footnotesize
2239   \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
2240     \hline
2241     \textbf{\param{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
2242     \hline
2243     \hline
2244     \const{S\_ISUID} & 04000 & set user ID \itindex{suid~bit} \\
2245     \const{S\_ISGID} & 02000 & set group ID \itindex{sgid~bit}\\
2246     \const{S\_ISVTX} & 01000 & sticky bit \itindex{sticky~bit}\\
2247     \hline
2248     \const{S\_IRWXU} & 00700 & l'utente ha tutti i permessi \\
2249     \const{S\_IRUSR} & 00400 & l'utente ha il permesso di lettura  \\
2250     \const{S\_IWUSR} & 00200 & l'utente ha il permesso di scrittura \\
2251     \const{S\_IXUSR} & 00100 & l'utente ha il permesso di esecuzione \\
2252     \hline
2253     \const{S\_IRWXG} & 00070 & il gruppo ha tutti i permessi  \\
2254     \const{S\_IRGRP} & 00040 & il gruppo ha il permesso di lettura  \\
2255     \const{S\_IWGRP} & 00020 & il gruppo ha il permesso di scrittura \\
2256     \const{S\_IXGRP} & 00010 & il gruppo ha il permesso di esecuzione \\
2257     \hline
2258     \const{S\_IRWXO} & 00007 & gli altri hanno tutti i permessi \\
2259     \const{S\_IROTH} & 00004 & gli altri hanno il permesso di lettura  \\
2260     \const{S\_IWOTH} & 00002 & gli altri hanno il permesso di scrittura \\
2261     \const{S\_IXOTH} & 00001 & gli altri hanno il permesso di esecuzione \\
2262     \hline
2263   \end{tabular}
2264   \caption{Valori delle costanti usate per indicare i vari bit di
2265     \param{mode} utilizzato per impostare i permessi dei file.}
2266   \label{tab:file_permission_const}
2267 \end{table}
2268
2269 Le costanti con cui specificare i singoli bit di \param{mode} sono riportate
2270 in tab.~\ref{tab:file_permission_const}. Il valore di \param{mode} può essere
2271 ottenuto combinando fra loro con un OR binario le costanti simboliche relative
2272 ai vari bit, o specificato direttamente, come per l'omonimo comando di shell,
2273 con un valore numerico (la shell lo vuole in ottale, dato che i bit dei
2274 permessi sono divisibili in gruppi di tre), che si può calcolare direttamente
2275 usando lo schema si utilizzo dei bit illustrato in
2276 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2277
2278 Ad esempio i permessi standard assegnati ai nuovi file (lettura e scrittura
2279 per il proprietario, sola lettura per il gruppo e gli altri) sono
2280 corrispondenti al valore ottale $0644$, un programma invece avrebbe anche il
2281 bit di esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se si volesse attivare il
2282 bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} il valore da fornire sarebbe $4755$.
2283
2284 Il cambiamento dei permessi di un file eseguito attraverso queste funzioni ha
2285 comunque alcune limitazioni, previste per motivi di sicurezza. L'uso delle
2286 funzioni infatti è possibile solo se l'user-ID effettivo del processo
2287 corrisponde a quello del proprietario del file o dell'amministratore,
2288 altrimenti esse falliranno con un errore di \errcode{EPERM}.
2289
2290 Ma oltre a questa regola generale, di immediata comprensione, esistono delle
2291 limitazioni ulteriori. Per questo motivo, anche se si è proprietari del file,
2292 non tutti i valori possibili di \param{mode} sono permessi o hanno effetto;
2293 in particolare accade che:
2294 \begin{enumerate}
2295 \item siccome solo l'amministratore può impostare lo \itindex{sticky~bit}
2296   \textit{sticky bit}, se l'user-ID effettivo del processo non è zero esso
2297   viene automaticamente cancellato (senza notifica di errore) qualora sia
2298   stato indicato in \param{mode}.
2299 \item per quanto detto in sez.~\ref{sec:file_ownership} riguardo la creazione
2300   dei nuovi file, si può avere il caso in cui il file creato da un processo è
2301   assegnato a un gruppo per il quale il processo non ha privilegi. Per evitare
2302   che si possa assegnare il bit \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} ad un file
2303   appartenente a un gruppo per cui non si hanno diritti, questo viene
2304   automaticamente cancellato da \param{mode} (senza notifica di errore)
2305   qualora il gruppo del file non corrisponda a quelli associati al processo
2306   (la cosa non avviene quando l'user-ID effettivo del processo è zero).
2307 \end{enumerate}
2308
2309 Per alcuni filesystem\footnote{i filesystem più comuni (\textsl{ext2},
2310   \textsl{ext3}, \textsl{reiser}) supportano questa caratteristica, che è
2311   mutuata da BSD.} è inoltre prevista una ulteriore misura di sicurezza, volta
2312 a scongiurare l'abuso dei \itindex{suid~bit} bit \acr{suid} e \acr{sgid}; essa
2313 consiste nel cancellare automaticamente questi bit dai permessi di un file
2314 qualora un processo che non appartenga all'amministratore\footnote{per la
2315   precisione un processo che non dispone della capability
2316   \const{CAP\_FSETID}.} effettui una scrittura. In questo modo anche se un
2317 utente malizioso scopre un file \acr{suid} su cui può scrivere, un'eventuale
2318 modifica comporterà la perdita di questo privilegio.
2319
2320 \subsection{La funzione \func{umask}}
2321 \label{sec:file_umask}
2322
2323 Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod} ci permettono di modificare i
2324 permessi di un file, resta però il problema di quali sono i permessi assegnati
2325 quando il file viene creato. Le funzioni dell'interfaccia nativa di Unix, come
2326 vedremo in sez.~\ref{sec:file_open}, permettono di indicare esplicitamente i
2327 permessi di creazione di un file, ma questo non è possibile per le funzioni
2328 dell'interfaccia standard ANSI C che non prevede l'esistenza di utenti e
2329 gruppi, ed inoltre il problema si pone anche per l'interfaccia nativa quando i
2330 permessi non vengono indicati esplicitamente. 
2331
2332 In tutti questi casi l'unico riferimento possibile è quello della modalità di
2333 apertura del nuovo file (lettura/scrittura o sola lettura), che però può
2334 fornire un valore che è lo stesso per tutti e tre i permessi di
2335 sez.~\ref{sec:file_perm_overview} (cioè $666$ nel primo caso e $222$ nel
2336 secondo). Per questo motivo il sistema associa ad ogni processo\footnote{è
2337   infatti contenuta nel campo \var{umask} della struttura \struct{fs\_struct},
2338   vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.}  una maschera di bit, la cosiddetta
2339 \textit{umask}, che viene utilizzata per impedire che alcuni permessi possano
2340 essere assegnati ai nuovi file in sede di creazione. I bit indicati nella
2341 maschera vengono infatti cancellati dai permessi quando un nuovo file viene
2342 creato.
2343
2344 La funzione che permette di impostare il valore di questa maschera di
2345 controllo è \funcd{umask}, ed il suo prototipo è:
2346 \begin{prototype}{stat.h}
2347 {mode\_t umask(mode\_t mask)}
2348
2349 Imposta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato da \param{mask}
2350 (di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi).
2351   
2352   \bodydesc{La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una
2353     delle poche funzioni che non restituisce codici di errore.}
2354 \end{prototype}
2355
2356 In genere si usa questa maschera per impostare un valore predefinito che
2357 escluda preventivamente alcuni permessi (usualmente quello di scrittura per il
2358 gruppo e gli altri, corrispondente ad un valore per \param{mask} pari a
2359 $022$).  In questo modo è possibile cancellare automaticamente i permessi non
2360 voluti.  Di norma questo valore viene impostato una volta per tutte al login a
2361 $022$, e gli utenti non hanno motivi per modificarlo.
2362
2363
2364 \subsection{Le funzioni \func{chown}, \func{fchown} e \func{lchown}}
2365 \label{sec:file_chown}
2366
2367 Come per i permessi, il sistema fornisce anche delle funzioni che permettano
2368 di cambiare utente e gruppo cui il file appartiene; le funzioni in questione
2369 sono tre: \funcd{chown}, \funcd{fchown} e \funcd{lchown}, ed i loro prototipi
2370 sono:
2371 \begin{functions}
2372   \headdecl{sys/types.h} 
2373   \headdecl{sys/stat.h} 
2374   
2375   \funcdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
2376   \funcdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
2377   \funcdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
2378
2379   Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
2380   specificati dalle variabili \param{owner} e \param{group}. 
2381   
2382   \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
2383     un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
2384   \begin{errlist}
2385   \item[\errcode{EPERM}] L'user-ID effettivo non corrisponde a quello del
2386     proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
2387   \end{errlist}
2388   Oltre a questi entrambe restituiscono gli errori \errval{EROFS} e
2389   \errval{EIO}; \func{chown} restituisce anche \errval{EFAULT},
2390   \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
2391   \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchown} anche \errval{EBADF}.}
2392 \end{functions}
2393
2394 In Linux soltanto l'amministratore (in sostanza un processo con la
2395 \itindex{capabilities} capability \const{CAP\_CHOWN}) può cambiare il
2396 proprietario di un file, seguendo la semantica di BSD che non consente agli
2397 utenti di assegnare i loro file ad altri (per evitare eventuali aggiramenti
2398 delle quote).  L'amministratore può cambiare il gruppo di un file, il
2399 proprietario può cambiare il gruppo dei file che gli appartengono solo se il
2400 nuovo gruppo è il suo gruppo primario o uno dei gruppi di cui fa parte.
2401
2402 La funzione \func{chown} segue i link simbolici, per operare direttamente su
2403 un link simbolico si deve usare la funzione \func{lchown}.\footnote{fino alla
2404   versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non seguiva i link simbolici, da
2405   allora questo comportamento è stato assegnato alla funzione \func{lchown},
2406   introdotta per l'occasione, ed è stata creata una nuova system call per
2407   \func{chown} che seguisse i link simbolici.} La funzione \func{fchown} opera
2408 su un file aperto, essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX.
2409 Un'altra estensione rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come
2410 valore per \param{owner} e \param{group} i valori restano immutati.
2411
2412 Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
2413 privilegi di root entrambi i bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} e
2414 \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} vengono cancellati. Questo non avviene per il
2415 bit \acr{sgid} nel caso in cui esso sia usato (in assenza del corrispondente
2416 permesso di esecuzione) per indicare che per il file è attivo il
2417 \textit{mandatory locking}.
2418
2419
2420 \subsection{Un quadro d'insieme sui permessi}
2421 \label{sec:file_riepilogo}
2422
2423 Avendo affrontato in maniera separata il comportamento delle varie funzioni ed
2424 il significato dei singoli bit dei permessi sui file, vale la pena fare un
2425 riepilogo in cui si riassumono le caratteristiche di ciascuno di essi, in modo
2426 da poter fornire un quadro d'insieme.
2427
2428 In tab.~\ref{tab:file_fileperm_bits} si sono riassunti gli effetti dei vari
2429 bit per un file; per quanto riguarda l'applicazione dei permessi per
2430 proprietario, gruppo ed altri si ricordi quanto illustrato in
2431 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Si rammenti che il valore dei permessi non
2432 ha alcun effetto qualora il processo possieda i privilegi di amministratore.
2433
2434 \begin{table}[!htb]
2435   \centering
2436   \footnotesize
2437   \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
2438     \hline
2439     \multicolumn{3}{|c|}{}&
2440     \multicolumn{3}{|c|}{user}&
2441     \multicolumn{3}{|c|}{group}&
2442     \multicolumn{3}{|c|}{other}&
2443     \multirow{2}{*}{\textbf{Operazioni possibili}} \\
2444     \cline{1-12}
2445     \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
2446     \hline
2447     \hline
2448     1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del proprietario\\
2449     -&1&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del gruppo proprietario\\
2450     -&1&-&-&-&0&-&-&-&-&-&-&Il \textit{mandatory locking} è abilitato\\
2451     -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato\\
2452     -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il proprietario\\
2453     -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il proprietario\\
2454     -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di esecuzione per il proprietario\\
2455     -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il gruppo proprietario\\
2456     -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il gruppo proprietario\\
2457     -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di esecuzione per il gruppo proprietario\\
2458     -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di lettura per tutti gli altri\\
2459     -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di scrittura per tutti gli altri \\
2460     -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di esecuzione per tutti gli altri\\
2461     \hline
2462   \end{tabular}
2463   \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per un
2464     file.} 
2465   \label{tab:file_fileperm_bits}
2466 \end{table}
2467
2468 Per compattezza, nella tabella si sono specificati i bit di \itindex{suid~bit}
2469 \textit{suid}, \itindex{sgid~bit} \textit{sgid} e \textit{sticky}
2470 \itindex{sticky~bit} con la notazione illustrata anche in
2471 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2472
2473 In tab.~\ref{tab:file_dirperm_bits} si sono invece riassunti gli effetti dei
2474 vari bit dei permessi per una directory; anche in questo caso si sono
2475 specificati i bit di \itindex{suid~bit} \textit{suid}, \itindex{sgid~bit}
2476 \textit{sgid} e \textit{sticky} \itindex{sticky~bit} con la notazione compatta
2477 illustrata in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2478
2479 \begin{table}[!htb]
2480   \centering
2481   \footnotesize
2482   \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
2483     \hline
2484     \multicolumn{3}{|c|}{}&
2485     \multicolumn{3}{|c|}{user}&
2486     \multicolumn{3}{|c|}{group}&
2487     \multicolumn{3}{|c|}{other}&
2488     \multirow{2}{*}{\textbf{Operazioni possibili}} \\
2489     \cline{1-12}
2490     \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
2491     \hline
2492     \hline
2493     1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato\\
2494     -&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Propaga il gruppo proprietario ai nuovi file creati\\
2495     -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Limita l'accesso in scrittura dei file nella directory\\
2496     -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il proprietario\\
2497     -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il proprietario\\
2498     -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di attraversamento per il proprietario\\
2499     -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il gruppo proprietario\\
2500     -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il gruppo proprietario\\
2501     -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di attraversamento per il gruppo proprietario\\
2502     -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di visualizzazione per tutti gli altri\\
2503     -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di aggiornamento per tutti gli altri \\
2504     -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di attraversamento per tutti gli altri\\
2505     \hline
2506   \end{tabular}
2507   \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per una
2508     directory.} 
2509   \label{tab:file_dirperm_bits}
2510 \end{table}
2511
2512 Nelle tabelle si è indicato con ``-'' il fatto che il valore degli altri bit
2513 non è influente rispetto a quanto indicato in ciascuna riga; l'operazione fa
2514 riferimento soltanto alla combinazione di bit per i quali il valore è
2515 riportato esplicitamente.
2516
2517
2518 \subsection{La funzione \func{chroot}}
2519 \label{sec:file_chroot}
2520
2521 Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, la funzione
2522 \func{chroot} viene usata spesso per restringere le capacità di accesso di un
2523 programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
2524 questa sezione.
2525
2526 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una
2527 directory di lavoro, ha anche una directory \textsl{radice}\footnote{entrambe
2528   sono contenute in due campi (rispettivamente \var{pwd} e \var{root}) di
2529   \struct{fs\_struct}; vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} che, pur essendo
2530 di norma corrispondente alla radice dell'albero di file e directory come visto
2531 dal kernel (ed illustrato in sez.~\ref{sec:file_organization}), ha per il
2532 processo il significato specifico di directory rispetto alla quale vengono
2533 risolti i \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname}
2534 assoluti.\footnote{cioè quando un processo chiede la risoluzione di un
2535   \textit{pathname}, il kernel usa sempre questa directory come punto di
2536   partenza.} Il fatto che questo valore sia specificato per ogni processo apre
2537 allora la possibilità di modificare le modalità di risoluzione dei
2538 \textit{pathname} assoluti da parte di un processo cambiando questa directory,
2539 così come si fa coi \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi
2540 cambiando la directory di lavoro.
2541
2542 Normalmente la directory radice di un processo coincide anche con la radice
2543 del filesystem usata dal kernel, e dato che il suo valore viene ereditato dal
2544 padre da ogni processo figlio, in generale i processi risolvono i
2545 \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname} assoluti a partire sempre dalla
2546 stessa directory, che corrisponde alla \file{/} del sistema.
2547
2548 In certe situazioni però, per motivi di sicurezza, è utile poter impedire che
2549 un processo possa accedere a tutto il filesystem; per far questo si può
2550 cambiare la sua directory radice con la funzione \funcd{chroot}, il cui
2551 prototipo è:
2552 \begin{prototype}{unistd.h}{int chroot(const char *path)}
2553   Cambia la directory radice del processo a quella specificata da
2554   \param{path}.
2555   
2556 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per
2557     un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
2558   \begin{errlist}
2559   \item[\errcode{EPERM}] L'user-ID effettivo del processo non è zero.
2560   \end{errlist}
2561   ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
2562   \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP};
2563   \errval{EROFS} e \errval{EIO}.}
2564 \end{prototype}
2565 \noindent in questo modo la directory radice del processo diventerà
2566 \param{path} (che ovviamente deve esistere) ed ogni
2567 \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname} assoluto usato dalle funzioni
2568 chiamate nel processo sarà risolto a partire da essa, rendendo impossibile
2569 accedere alla parte di albero sovrastante.  Si ha così quella che viene
2570 chiamata una \textit{chroot jail}, in quanto il processo non può più accedere
2571 a file al di fuori della sezione di albero in cui è stato
2572 \textsl{imprigionato}.
2573
2574 Solo un processo con i privilegi di amministratore può usare questa funzione,
2575 e la nuova radice, per quanto detto in sez.~\ref{sec:proc_fork}, sarà ereditata
2576 da tutti i suoi processi figli. Si tenga presente però che la funzione non
2577 cambia la directory di lavoro, che potrebbe restare fuori dalla \textit{chroot
2578   jail}.
2579
2580 Questo è il motivo per cui la funzione è efficace solo se dopo averla eseguita
2581 si cedono i privilegi di root. Infatti se per un qualche motivo il processo
2582 resta con la directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail}, potrà
2583 comunque accedere a tutto il resto del filesystem usando
2584 \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi, i quali, partendo
2585 dalla directory di lavoro che è fuori della \textit{chroot jail}, potranno
2586 (con l'uso di \texttt{..}) risalire fino alla radice effettiva del filesystem.
2587
2588 Ma se ad un processo restano i privilegi di amministratore esso potrà comunque
2589 portare la sua directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail} in cui si
2590 trova. Basta infatti creare una nuova \textit{chroot jail} con l'uso di
2591 \func{chroot} su una qualunque directory contenuta nell'attuale directory di
2592 lavoro.  Per questo motivo l'uso di questa funzione non ha molto senso quando
2593 un processo necessita dei privilegi di root per le sue normali operazioni.
2594
2595 Un caso tipico di uso di \func{chroot} è quello di un server FTP anonimo, in
2596 questo caso infatti si vuole che il server veda solo i file che deve
2597 trasferire, per cui in genere si esegue una \func{chroot} sulla directory che
2598 contiene i file.  Si tenga presente però che in questo caso occorrerà
2599 replicare all'interno della \textit{chroot jail} tutti i file (in genere
2600 programmi e librerie) di cui il server potrebbe avere bisogno.
2601
2602 %%% Local Variables: 
2603 %%% mode: latex
2604 %%% TeX-master: "gapil"
2605 %%% End: