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12 \chapter{File e directory}
13 \label{cha:files_and_dirs}
15 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
16 file e directory, iniziando dalle funzioni di libreria che si usano per
17 copiarli, spostarli e cambiarne i nomi. Esamineremo poi l'interfaccia che
18 permette la manipolazione dei vari attributi di file e directory ed alla fine
19 faremo una trattazione dettagliata su come è strutturato il sistema base di
20 protezioni e controllo dell'accesso ai file e sulle funzioni che ne permettono
21 la gestione. Tutto quello che riguarda invece la manipolazione del contenuto
22 dei file è lasciato ai capitoli successivi.
26 \section{La gestione di file e directory}
29 Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} in un sistema unix-like
30 la gestione dei file ha delle caratteristiche specifiche che derivano
31 direttamente dall'architettura del sistema. In questa sezione esamineremo le
32 funzioni usate per la manipolazione di file e directory, per la creazione di
33 link simbolici e diretti, per la gestione e la lettura delle directory.
35 In particolare ci soffermeremo sulle conseguenze che derivano
36 dall'architettura dei filesystem illustrata nel capitolo precedente per quanto
37 riguarda il comportamento e gli effetti delle varie funzioni.
40 \subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
43 Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
44 dei nomi fittizi (come gli alias del MacOS o i collegamenti di Windows o i
45 nomi logici del VMS) che permettono di fare riferimento allo stesso file
46 chiamandolo con nomi diversi o accedendovi da directory diverse.
48 Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove tali collegamenti sono
49 usualmente chiamati \textit{link}; ma data l'architettura del sistema riguardo
50 la gestione dei file (ed in particolare quanto trattato in
51 sez.~\ref{sec:file_arch_func}) ci sono due metodi sostanzialmente diversi per
52 fare questa operazione.
54 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} l'accesso al contenuto di un
55 file su disco avviene passando attraverso il suo \itindex{inode}
56 \textit{inode}, che è la struttura usata dal kernel che lo identifica
57 univocamente all'interno di un singolo filesystem. Il nome del file che si
58 trova nella voce di una directory è solo un'etichetta, mantenuta all'interno
59 della directory, che viene associata ad un puntatore che fa riferimento al
60 suddetto \textit{inode}.
62 Questo significa che, fintanto che si resta sullo stesso filesystem, la
63 realizzazione di un link è immediata, ed uno stesso file può avere tanti nomi
64 diversi, dati da altrettante associazioni diverse allo stesso \itindex{inode}
65 \textit{inode} effettuate tramite ``etichette'' diverse in directory
66 diverse. Si noti anche che nessuno di questi nomi viene ad assumere una
67 particolare preferenza o originalità rispetto agli altri, in quanto tutti
68 fanno comunque riferimento allo stesso \itindex{inode} \textit{inode}.
70 Per aggiungere ad una directory una voce che faccia riferimento ad un
71 \itindex{inode} \textit{inode} già esistente si utilizza la funzione
72 \func{link}; si suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento
73 diretto, o \textit{hard link}. Il prototipo della funzione è il seguente:
74 \begin{prototype}{unistd.h}
75 {int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
76 Crea un nuovo collegamento diretto.
78 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
79 errore nel qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
81 \item[\errcode{EXDEV}] i file \param{oldpath} e \param{newpath} non fanno
82 riferimento ad un filesystem montato sullo stesso \textit{mount point}.
83 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
84 \param{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
85 \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) di nome \param{newpath}
87 \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi link al file \param{oldpath} (il
88 numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
89 sez.~\ref{sec:sys_limits}).
91 ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOTDIR},
92 \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
93 \errval{ENOSPC}, \errval{EIO}.}
96 La funzione crea sul \itindex{pathname} \textit{pathname} \param{newpath} un
97 collegamento diretto al file indicato da \param{oldpath}. Per quanto detto la
98 creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file, ma
99 si limita a creare una voce nella directory specificata da \param{newpath} e
100 ad aumentare di uno il numero di riferimenti al file (riportato nel campo
101 \var{st\_nlink} della struttura \struct{stat}, vedi sez.~\ref{sec:file_stat})
102 aggiungendo il nuovo nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può
103 essere così chiamato con vari nomi in diverse directory.
105 Per quanto dicevamo in sez.~\ref{sec:file_filesystem} la creazione di un
106 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i \itindex{pathname}
107 \textit{pathname} sono nello stesso filesystem; inoltre il filesystem deve
108 supportare i collegamenti diretti (il meccanismo non è disponibile ad esempio
109 con il filesystem \acr{vfat} di Windows). In realtà la funzione ha un
110 ulteriore requisito, e cioè che non solo che i due file siano sullo stesso
111 filesystem, ma anche che si faccia riferimento ad essi sullo stesso
112 \textit{mount point}.\footnote{si tenga presente infatti (vedi
113 sez.~\ref{sec:sys_file_config}) che a partire dal kernel 2.4 uno stesso
114 filesystem può essere montato più volte su directory diverse.}
116 La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
117 filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
118 l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
119 directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
120 creare dei \textit{loop} nel filesystem (vedi l'esempio mostrato in
121 sez.~\ref{sec:file_symlink}, dove riprenderemo il discorso) che molti programmi
122 non sono in grado di gestire e la cui rimozione diventerebbe estremamente
123 complicata (in genere per questo tipo di errori occorre far girare il
124 programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
126 Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei link
127 simbolici che possono fornire la stessa funzionalità senza questi problemi,
128 nel caso di Linux questa capacità è stata completamente disabilitata, e al
129 tentativo di creare un link diretto ad una directory la funzione \func{link}
130 restituisce l'errore \errcode{EPERM}.
132 Un ulteriore comportamento peculiare di Linux è quello in cui si crea un
133 \textit{hard link} ad un link simbolico. In questo caso lo standard POSIX
134 prevederebbe che quest'ultimo venga risolto e che il collegamento sia
135 effettuato rispetto al file cui esso punta, e che venga riportato un errore
136 qualora questo non esista o non sia un file. Questo era anche il comportamento
137 iniziale di Linux ma a partire dai kernel della serie 2.0.x\footnote{per la
138 precisione il comportamento era quello previsto dallo standard POSIX fino al
139 kernel di sviluppo 1.3.56, ed è stato temporaneamente ripristinato anche
140 durante lo sviluppo della serie 2.1.x, per poi tornare al comportamento
141 attuale fino ad oggi (per riferimento si veda
142 \href{http://lwn.net/Articles/293902}
143 {\texttt{http://lwn.net/Articles/293902}}).} è stato adottato un
144 comportamento che non segue più lo standard per cui l'\textit{hard link} viene
145 creato rispetto al link simbolico, e non al file cui questo punta.
147 La ragione di questa differenza rispetto allo standard, presente anche in
148 altri sistemi unix-like, sono dovute al fatto che un link simbolico può fare
149 riferimento anche ad un file non esistente o a una directory, per i quali
150 l'\textit{hard link} non può essere creato, per cui la scelta di seguire il
151 link simbolico è stata ritenuta una scelta scorretta nella progettazione
152 dell'interfaccia. Infatti se non ci fosse il comportamento adottato da Linux
153 sarebbe impossibile creare un \textit{hard link} ad un link simbolico, perché
154 la funzione lo risolverebbe e l'\textit{hard link} verrebbe creato verso la
155 destinazione. Invece evitando di seguire lo standard l'operazione diventa
156 possibile, ed anche il comportamento della funzione risulta molto più
157 comprensibile. Tanto più che se proprio se si vuole creare un \textit{hard
158 link} rispetto alla destinazione di un link simbolico è sempre possibile
159 farlo direttamente.\footnote{ciò non toglie che questo comportamento fuori
160 standard possa causare problemi, come nell'esempio descritto nell'articolo
161 citato nella nota precedente, a programmi che non si aspettano questa
162 differenza rispetto allo standard POSIX.}
164 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia
165 all'interno di una directory) si effettua con la funzione \funcd{unlink}; il
166 suo prototipo è il seguente:
167 \begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char *pathname)}
171 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
172 errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
173 \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
175 \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} si riferisce ad una directory.
177 \item[\errcode{EROFS}] \param{pathname} è su un filesystem montato in sola
179 \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} fa riferimento a una directory.
181 ed inoltre: \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOENT},
182 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
186 \footnotetext{questo è un valore specifico ritornato da Linux che non consente
187 l'uso di \func{unlink} con le directory (vedi sez.~\ref{sec:file_remove}).
188 Non è conforme allo standard POSIX, che prescrive invece l'uso di
189 \errcode{EPERM} in caso l'operazione non sia consentita o il processo non
190 abbia privilegi sufficienti.}
192 La funzione cancella il nome specificato da \param{pathname} nella relativa
193 directory e decrementa il numero di riferimenti nel relativo \itindex{inode}
194 \textit{inode}. Nel caso di link simbolico cancella il link simbolico; nel
195 caso di socket, fifo o file di dispositivo \index{file!di~dispositivo} rimuove
196 il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto uno di questi oggetti
197 possono continuare ad utilizzarlo.
199 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
200 scrittura su di essa, dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto, e
201 il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (affronteremo in
202 dettaglio l'argomento dei permessi di file e directory in
203 sez.~\ref{sec:file_access_control}). Se inoltre lo \itindex{sticky~bit}
204 \textit{sticky bit} (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) è impostato
205 occorrerà anche essere proprietari del file o proprietari della directory (o
206 root, per cui nessuna delle restrizioni è applicata).
208 Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione del
209 nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
210 \itindex{inode} nell'\textit{inode} devono essere effettuati in maniera
211 atomica (si veda sez.~\ref{sec:proc_atom_oper}) senza possibili interruzioni
212 fra le due operazioni. Per questo entrambe queste funzioni sono realizzate
213 tramite una singola system call.
215 Si ricordi infine che un file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
216 i riferimenti ad esso sono stati cancellati: solo quando il \textit{link
217 count} mantenuto \itindex{inode} nell'\textit{inode} diventa zero lo spazio
218 occupato su disco viene rimosso (si ricordi comunque che a questo si aggiunge
219 sempre un'ulteriore condizione,\footnote{come vedremo in
220 cap.~\ref{cha:file_unix_interface} il kernel mantiene anche una tabella dei
221 file aperti nei vari processi, che a sua volta contiene i riferimenti agli
222 \itindex{inode} \textit{inode} ad essi relativi. Prima di procedere alla
223 cancellazione dello spazio occupato su disco dal contenuto di un file il
224 kernel controlla anche questa tabella, per verificare che anche in essa non
225 ci sia più nessun riferimento all'\textit{inode} in questione.} e cioè che
226 non ci siano processi che abbiano il suddetto file aperto).
228 Questa proprietà viene spesso usata per essere sicuri di non lasciare file
229 temporanei su disco in caso di crash dei programmi; la tecnica è quella di
230 aprire il file e chiamare \func{unlink} subito dopo, in questo modo il
231 contenuto del file è sempre disponibile all'interno del processo attraverso il
232 suo file descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_fd}) fintanto che il processo non
233 chiude il file, ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio
234 occupato su disco viene immediatamente rilasciato alla conclusione del
235 processo (quando tutti i file vengono chiusi).
238 \subsection{Le funzioni \func{remove} e \func{rename}}
239 \label{sec:file_remove}
241 Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
242 \func{unlink} sulle directory; per cancellare una directory si può usare la
243 funzione \func{rmdir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la
244 funzione \funcd{remove}.
246 Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C per cancellare un file o
247 una directory (e funziona anche per i sistemi che non supportano i link
248 diretti). Per i file è identica a \func{unlink} e per le directory è identica
249 a \func{rmdir}; il suo prototipo è:
250 \begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
251 Cancella un nome dal filesystem.
253 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
254 errore, nel qual caso il file non viene toccato.
256 I codici di errore riportati in \var{errno} sono quelli della chiamata
257 utilizzata, pertanto si può fare riferimento a quanto illustrato nelle
258 descrizioni di \func{unlink} e \func{rmdir}.}
261 La funzione utilizza la funzione \func{unlink}\footnote{questo vale usando le
262 \acr{glibc}; nelle libc4 e nelle libc5 la funzione \func{remove} è un
263 semplice alias alla funzione \func{unlink} e quindi non può essere usata per
264 le directory.} per cancellare i file e la funzione \func{rmdir} per
265 cancellare le directory; si tenga presente che per alcune implementazioni del
266 protocollo NFS utilizzare questa funzione può comportare la scomparsa di file
269 Per cambiare nome ad un file o a una directory (che devono comunque essere
270 nello stesso filesystem) si usa invece la funzione \funcd{rename},\footnote{la
271 funzione è definita dallo standard ANSI C, ma si applica solo per i file, lo
272 standard POSIX estende la funzione anche alle directory.} il cui prototipo
274 \begin{prototype}{stdio.h}
275 {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
279 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
280 errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
281 \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
283 \item[\errcode{EISDIR}] \param{newpath} è una directory mentre
284 \param{oldpath} non è una directory.
285 \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
287 \item[\errcode{ENOTEMPTY}] \param{newpath} è una directory già esistente e
289 \item[\errcode{EBUSY}] o \param{oldpath} o \param{newpath} sono in uso da
290 parte di qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del
291 sistema (come mount point).
292 \item[\errcode{EINVAL}] \param{newpath} contiene un prefisso di
293 \param{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory come
294 sotto-directory di se stessa.
295 \item[\errcode{ENOTDIR}] uno dei componenti dei \itindex{pathname}
296 \textit{pathname} non è una directory o \param{oldpath} è una directory e
297 \param{newpath} esiste e non è una directory.
299 ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EPERM}, \errval{EMLINK},
300 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP} e
304 La funzione rinomina il file \param{oldpath} in \param{newpath}, eseguendo se
305 necessario lo spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri
306 link diretti allo stesso file non vengono influenzati.
308 Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
309 un file o una directory; se ci riferisce ad un file allora \param{newpath}, se
310 esiste, non deve essere una directory (altrimenti si ha l'errore
311 \errcode{EISDIR}). Nel caso \param{newpath} indichi un file esistente questo
312 viene cancellato e rimpiazzato (atomicamente).
314 Se \param{oldpath} è una directory allora \param{newpath}, se esiste, deve
315 essere una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR}
316 (se non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} (se non è vuota). Chiaramente
317 \param{newpath} non può contenere \param{oldpath} altrimenti si avrà un errore
320 Se \param{oldpath} si riferisce ad un link simbolico questo sarà rinominato; se
321 \param{newpath} è un link simbolico verrà cancellato come qualunque altro
322 file. Infine qualora \param{oldpath} e \param{newpath} siano due nomi dello
323 stesso file lo standard POSIX prevede che la funzione non dia errore, e non
324 faccia nulla, lasciando entrambi i nomi; Linux segue questo standard, anche
325 se, come fatto notare dal manuale delle \textit{glibc}, il comportamento più
326 ragionevole sarebbe quello di cancellare \param{oldpath}.
328 Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
329 \func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
330 può esistere cioè nessun istante in cui un altro processo può trovare attivi
331 entrambi i nomi dello stesso file, o, in caso di sostituzione di un file
332 esistente, non trovare quest'ultimo prima che la sostituzione sia stata
335 In ogni caso se \param{newpath} esiste e l'operazione fallisce per un qualche
336 motivo (come un crash del kernel), \func{rename} garantisce di lasciare
337 presente un'istanza di \param{newpath}. Tuttavia nella sovrascrittura potrà
338 esistere una finestra in cui sia \param{oldpath} che \param{newpath} fanno
339 riferimento allo stesso file.
342 \subsection{I link simbolici}
343 \label{sec:file_symlink}
345 Come abbiamo visto in sez.~\ref{sec:file_link} la funzione \func{link} crea
346 riferimenti agli \itindex{inode} \textit{inode}, pertanto può funzionare
347 soltanto per file che risiedono sullo stesso filesystem e solo per un
348 filesystem di tipo Unix. Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito
349 eseguire un link diretto ad una directory.
351 Per ovviare a queste limitazioni i sistemi Unix supportano un'altra forma di
352 link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
353 come avviene in altri sistemi operativi, dei file speciali che contengono
354 semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
355 possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
356 filesystem che non supportano i link diretti, a delle directory, ed anche a
357 file che non esistono ancora.
359 Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono riconosciuti come tali dal
360 kernel\footnote{è uno dei diversi tipi di file visti in
361 tab.~\ref{tab:file_file_types}, contrassegnato come tale
362 nell'\textit{inode}, e riconoscibile dal valore del campo \var{st\_mode}
363 della struttura \struct{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}).} per cui
364 alcune funzioni di libreria (come \func{open} o \func{stat}) quando ricevono
365 come argomento un link simbolico vengono automaticamente applicate al file da
366 esso specificato. La funzione che permette di creare un nuovo link simbolico
367 è \funcd{symlink}, ed il suo prototipo è:
368 \begin{prototype}{unistd.h}
369 {int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)}
370 Crea un nuovo link simbolico di nome \param{newpath} il cui contenuto è
373 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
374 errore, nel qual caso la variabile \var{errno} assumerà i valori:
376 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
377 supporta i link simbolici.
378 \item[\errcode{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
379 \param{oldpath} è una stringa vuota.
380 \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
381 \item[\errcode{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
384 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
385 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{ENOSPC} e
389 Si tenga presente che la funzione non effettua nessun controllo sull'esistenza
390 di un file di nome \param{oldpath}, ma si limita ad inserire quella stringa
391 nel link simbolico. Pertanto un link simbolico può anche riferirsi ad un file
392 che non esiste: in questo caso si ha quello che viene chiamato un
393 \textit{dangling link}, letteralmente un \textsl{link ciondolante}.
395 Come accennato i link simbolici sono risolti automaticamente dal kernel
396 all'invocazione delle varie system call; in tab.~\ref{tab:file_symb_effect} si
397 è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni di libreria che
398 operano sui file nei confronti della risoluzione dei link simbolici,
399 specificando quali seguono il link simbolico e quali invece possono operare
400 direttamente sul suo contenuto.
404 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
406 \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
409 \func{access} & $\bullet$ & -- \\
410 \func{chdir} & $\bullet$ & -- \\
411 \func{chmod} & $\bullet$ & -- \\
412 \func{chown} & -- & $\bullet$ \\
413 \func{creat} & $\bullet$ & -- \\
414 \func{exec} & $\bullet$ & -- \\
415 \func{lchown} & $\bullet$ & -- \\
416 \func{link}\footnotemark & -- & $\bullet$ \\
417 \func{lstat} & -- & $\bullet$ \\
418 \func{mkdir} & $\bullet$ & -- \\
419 \func{mkfifo} & $\bullet$ & -- \\
420 \func{mknod} & $\bullet$ & -- \\
421 \func{open} & $\bullet$ & -- \\
422 \func{opendir} & $\bullet$ & -- \\
423 \func{pathconf} & $\bullet$ & -- \\
424 \func{readlink} & -- & $\bullet$ \\
425 \func{remove} & -- & $\bullet$ \\
426 \func{rename} & -- & $\bullet$ \\
427 \func{stat} & $\bullet$ & -- \\
428 \func{truncate} & $\bullet$ & -- \\
429 \func{unlink} & -- & $\bullet$ \\
432 \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
433 \label{tab:file_symb_effect}
436 \footnotetext{a partire dalla serie 2.0, e contrariamente a quanto indicato
437 dallo standard POSIX, si veda quanto detto in sez.~\ref{sec:file_link}.}
439 Si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
440 con i file descriptor, in quanto la risoluzione del link simbolico viene in
441 genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
442 (normalmente la \func{open}, vedi sez.~\ref{sec:file_open}) e tutte le
443 operazioni seguenti fanno riferimento solo a quest'ultimo.
445 Dato che, come indicato in tab.~\ref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
446 \func{open} seguono i link simbolici, occorrono funzioni apposite per accedere
447 alle informazioni del link invece che a quelle del file a cui esso fa
448 riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico si usa
449 la funzione \funcd{readlink}, il cui prototipo è:
450 \begin{prototype}{unistd.h}
451 {int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)}
452 Legge il contenuto del link simbolico indicato da \param{path} nel buffer
453 \param{buff} di dimensione \param{size}.
455 \bodydesc{La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro
456 \param{buff} o -1 per un errore, nel qual caso la variabile
457 \var{errno} assumerà i valori:
459 \item[\errcode{EINVAL}] \param{path} non è un link simbolico o \param{size}
462 ed inoltre \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
463 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT} e
467 La funzione apre il link simbolico, ne legge il contenuto, lo scrive nel
468 buffer, e lo richiude. Si tenga presente che la funzione non termina la
469 stringa con un carattere nullo e la tronca alla dimensione specificata da
470 \param{size} per evitare di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
474 \includegraphics[width=8.5cm]{img/link_loop}
475 \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
476 \label{fig:file_link_loop}
479 Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
480 cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in
481 fig.~\ref{fig:file_link_loop}, che riporta la struttura della directory
482 \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo interno un link simbolico che
483 punta di nuovo a \file{/boot}.\footnote{il loop mostrato in
484 fig.~\ref{fig:file_link_loop} è un usato per poter permettere a \cmd{grub}
485 (un bootloader in grado di leggere direttamente da vari filesystem il file
486 da lanciare come sistema operativo) di vedere i file contenuti nella
487 directory \file{/boot} con lo stesso \textit{pathname} con cui verrebbero
488 visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come accade spesso,
489 su una partizione separata (che \cmd{grub}, all'avvio, vede come radice).}
491 Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
492 scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
493 lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop nella
494 directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file{/boot/boot},
495 \file{/boot/boot/boot} e così via.
497 Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
498 un \itindex{pathname} \textit{pathname} possano essere seguiti un numero
499 limitato di link simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
500 \const{MAXSYMLINKS}. Qualora questo limite venga superato viene generato un
501 errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}.
503 Un punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un link
504 simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste; ad esempio
505 possiamo creare un file temporaneo nella nostra directory con un link del
508 $ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
510 anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Questo può generare confusione, in
511 quanto aprendo in scrittura \file{temporaneo} verrà creato
512 \file{/tmp/tmp\_file} e scritto; ma accedendo in sola lettura a
513 \file{temporaneo}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo:
516 cat: temporaneo: No such file or directory
518 con un errore che può sembrare sbagliato, dato che un'ispezione con \cmd{ls}
519 ci mostrerebbe invece l'esistenza di \file{temporaneo}.
522 \subsection{La creazione e la cancellazione delle directory}
523 \label{sec:file_dir_creat_rem}
525 Benché in sostanza le directory non siano altro che dei file contenenti
526 elenchi di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, non è possibile trattarle
527 come file ordinari e devono essere create direttamente dal kernel attraverso
528 una opportuna system call.\footnote{questo è quello che permette anche,
529 attraverso l'uso del VFS, l'utilizzo di diversi formati per la gestione dei
530 suddetti elenchi.} La funzione usata per creare una directory è
531 \funcd{mkdir}, ed il suo prototipo è:
533 \headdecl{sys/stat.h}
534 \headdecl{sys/types.h}
535 \funcdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
537 Crea una nuova directory.
539 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
540 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
542 \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) con quel nome esiste di
544 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory in
545 cui si vuole inserire la nuova directory.
546 \item[\errcode{EMLINK}] la directory in cui si vuole creare la nuova
547 directory contiene troppi file; sotto Linux questo normalmente non avviene
548 perché il filesystem standard consente la creazione di un numero di file
549 maggiore di quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo
550 avere a che fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può
552 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
553 la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
555 ed inoltre anche \errval{EPERM}, \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG},
556 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
560 La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
561 standard presenti in ogni directory (cioè ``\file{.}'' e ``\file{..}''), con
562 il nome indicato dall'argomento \param{dirname}. Il nome può essere indicato
563 sia come \itindex{pathname} \textit{pathname} assoluto che come
564 \itindex{pathname} \textit{pathname} relativo.
566 I permessi di accesso (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}) con cui la
567 directory viene creata sono specificati dall'argomento \param{mode}, i cui
568 possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_permission_const}; si
569 tenga presente che questi sono modificati dalla maschera di creazione dei file
570 (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). La titolarità della nuova
571 directory è impostata secondo quanto riportato in
572 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}.
574 La funzione che permette la cancellazione di una directory è invece
575 \funcd{rmdir}, ed il suo prototipo è:
576 \begin{prototype}{sys/stat.h}{int rmdir(const char *dirname)}
577 Cancella una directory.
579 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
580 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
582 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta la cancellazione di
583 directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
584 \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato e l'user-ID effettivo
585 del processo non corrisponde al proprietario della directory.
586 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory
587 che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
588 di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
590 \item[\errcode{EBUSY}] la directory specificata è la directory di lavoro o la
591 radice di qualche processo.
592 \item[\errcode{ENOTEMPTY}] la directory non è vuota.
594 ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
595 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{EROFS}.}
598 La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota (la
599 directory deve cioè contenere soltanto le due voci standard ``\file{.}'' e
600 ``\file{..}''). Il nome può essere indicato con il \itindex{pathname}
601 \textit{pathname} assoluto o relativo.
603 La modalità con cui avviene la cancellazione è analoga a quella di
604 \func{unlink}: fintanto che il numero di link \itindex{inode}
605 all'\textit{inode} della directory non diventa nullo e nessun processo ha la
606 directory aperta lo spazio occupato su disco non viene rilasciato. Se un
607 processo ha la directory aperta la funzione rimuove il link \itindex{inode}
608 all'\textit{inode} e nel caso sia l'ultimo, pure le voci standard ``\file{.}''
609 e ``\file{..}'', a questo punto il kernel non consentirà di creare più nuovi
610 file nella directory.
613 \subsection{La creazione di file speciali}
614 \label{sec:file_mknod}
616 Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e link simbolici; in
617 sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto però che il sistema prevede pure
618 degli altri tipi di file speciali, come i \index{file!di~dispositivo} file di
619 dispositivo, le fifo ed i socket (questi ultimi sono un caso a parte, essendo
620 associati anche alla comunicazione via rete, per cui ci saranno trattati in
621 dettaglio a partire da cap.~\ref{cha:socket_intro}).
623 La manipolazione delle caratteristiche di questi diversi tipi di file e la
624 loro cancellazione può essere effettuata con le stesse funzioni che operano
625 sui file regolari; ma quando li si devono creare sono necessarie delle
626 funzioni apposite. La prima di queste funzioni è \funcd{mknod}, il cui
629 \headdecl{sys/types.h}
630 \headdecl{sys/stat.h}
633 \funcdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)}
635 Crea un \textit{inode} del tipo specificato sul filesystem.
637 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
638 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
640 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti a creare
641 l'\texttt{inode}, o il filesystem su cui si è cercato di
642 creare \param{pathname} non supporta l'operazione.
643 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non indica un file, una
644 fifo, un socket o un dispositivo.
645 \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un link simbolico.
647 ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
648 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
649 \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS}.}
652 La funzione, come suggerisce il nome, permette di creare un ``\textsl{nodo}''
653 sul filesystem, e viene in genere utilizzata per creare i file di dispositivo,
654 ma si può usare anche per creare file regolari. L'argomento
655 \param{mode} specifica sia il tipo di file che si vuole creare che i relativi
656 permessi, secondo i valori riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che
657 vanno combinati con un OR binario. I permessi sono comunque modificati nella
658 maniera usuale dal valore di \itindex{umask} \textit{umask} (si veda
659 sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
661 Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra i seguenti valori:
662 \const{S\_IFREG} per un file regolare (che sarà creato vuoto),
663 \const{S\_IFBLK} per un dispositivo a blocchi, \const{S\_IFCHR} per un
664 dispositivo a caratteri, \const{S\_IFSOCK} per un socket e \const{S\_IFIFO}
665 per una fifo;\footnote{con Linux la funzione non può essere usata per creare
666 directory o link simbolici, si dovranno usare le funzioni \func{mkdir} e
667 \func{symlink} a questo dedicate.} un valore diverso comporterà l'errore
670 Qualora si sia specificato in \param{mode} un file di dispositivo (vale a dire
671 o \const{S\_IFBLK} o \const{S\_IFCHR}), il valore di \param{dev} dovrà essere
672 usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento, altrimenti il suo
673 valore verrà ignorato. Solo l'amministratore può creare un file di
674 dispositivo usando questa funzione (il processo deve avere la
675 \textit{capability} \const{CAP\_MKNOD}), ma in Linux\footnote{questo è un
676 comportamento specifico di Linux, la funzione non è prevista dallo standard
677 POSIX.1 originale, mentre è presente in SVr4 e 4.4BSD, ma esistono
678 differenze nei comportamenti e nei codici di errore, tanto che questa è
679 stata introdotta in POSIX.1-2001 con una nota che la definisce portabile
680 solo quando viene usata per creare delle fifo, ma comunque deprecata essendo
681 utilizzabile a tale scopo la specifica \func{mkfifo}.} l'uso per la
682 creazione di un file ordinario, di una fifo o di un socket è consentito anche
685 I nuovi \itindex{inode} \textit{inode} creati con \func{mknod} apparterranno
686 al proprietario e al gruppo del processo che li ha creati, a meno che non si
687 sia attivato il bit \acr{sgid} per la directory o sia stata attivata la
688 semantica BSD per il filesystem (si veda
689 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}) in cui si va a creare
690 \itindex{inode} l'\textit{inode}.
692 Nella creazione di un file di dispositivo occorre poi specificare
693 correttamente il valore di \param{dev}; questo infatti è di tipo
694 \type{dev\_t}, che è un tipo primitivo (vedi
695 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) riservato per indicare un
696 \textsl{numero} di dispositivo; il kernel infatti identifica ciascun
697 dispositivo con un valore numerico. Originariamente questo era un intero a 16
698 bit diviso in due parti di 8 bit chiamate rispettivamente
699 \itindex{major~number} \textit{major number} e \itindex{minor~number}
700 \textit{minor number}, che sono poi i due numeri mostrati dal comando
701 \texttt{ls -l} al posto della dimensione quando lo si esegue su un file di
704 Il \itindex{major~number} \textit{major number} identifica una classe di
705 dispositivi (ad esempio la seriale, o i dischi IDE) e serve in sostanza per
706 indicare al kernel quale è il modulo che gestisce quella classe di
707 dispositivi; per identificare uno specifico dispositivo di quella classe (ad
708 esempio una singola porta seriale, o una partizione di un disco) si usa invece
709 il \itindex{minor~number} \textit{minor number}. L'elenco aggiornato di questi
710 numeri con le relative corrispondenze ai vari dispositivi può essere trovato
711 nel file \texttt{Documentation/devices.txt} allegato alla documentazione dei
714 Data la crescita nel numero di dispositivi supportati, ben presto il limite
715 massimo di 256 si è rivelato troppo basso, e nel passaggio dai kernel della
716 serie 2.4 alla serie 2.6 è stata aumentata a 32 bit la dimensione del tipo
717 \type{dev\_t}, con delle dimensioni passate a 12 bit per il
718 \itindex{major~number} \textit{major number} e 20 bit per il
719 \itindex{minor~number} \textit{minor number}. La transizione però ha anche
720 comportato il passaggio di \type{dev\_t} a tipo opaco, e la necessità di
721 specificare il numero tramite delle opportune macro, così da non avere
722 problemi di compatibilità con eventuali ulteriori estensioni.
724 Le macro sono definite nel file \file{sys/sysmacros.h}, che viene
725 automaticamente incluso quando si include \file{sys/types.h}; si possono
726 pertanto ottenere i valori del \itindex{major~number} \textit{major number} e
727 \itindex{minor~number} \textit{minor number} di un dispositivo rispettivamente
728 con le macro \macro{major} e \macro{minor}:
730 \headdecl{sys/types.h}
731 \funcdecl{int \macro{major}(dev\_t dev)}
732 Restituisce il \itindex{major~number} \textit{major number} del dispositivo
735 \funcdecl{int \macro{minor}(dev\_t dev)}
736 Restituisce il \itindex{minor~number} \textit{minor number} del dispositivo
739 \noindent mentre una volta che siano noti \itindex{major~number} \textit{major
740 number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number} si potrà costruire il
741 relativo identificativo con la macro \macro{makedev}:
743 \headdecl{sys/types.h}
744 \funcdecl{dev\_t \macro{minor}(int major, int minor)}
746 Restituisce l'identificativo di un dispositivo dati \itindex{major~number}
747 \textit{major number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number}.
750 Infine con lo standard POSIX.1-2001 è stata introdotta una funzione specifica
751 per creare una fifo (tratteremo le fifo in in sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe});
752 la funzione è \funcd{mkfifo} ed il suo prototipo è:
754 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h}
756 \funcdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)}
760 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
761 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EACCES},
762 \errval{EEXIST}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC},
763 \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}.}
766 La funzione crea la fifo \param{pathname} con i permessi \param{mode}. Come
767 per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere (neanche come link
768 simbolico); al solito i permessi specificati da \param{mode} vengono
769 modificati dal valore di \itindex{umask} \textit{umask}.
773 \subsection{Accesso alle directory}
774 \label{sec:file_dir_read}
776 Benché le directory alla fine non siano altro che dei file che contengono
777 delle liste di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, per il ruolo che
778 rivestono nella struttura del sistema, non possono essere trattate come dei
779 normali file di dati. Ad esempio, onde evitare inconsistenze all'interno del
780 filesystem, solo il kernel può scrivere il contenuto di una directory, e non
781 può essere un processo a inserirvi direttamente delle voci con le usuali
782 funzioni di scrittura.
784 Ma se la scrittura e l'aggiornamento dei dati delle directory è compito del
785 kernel, sono molte le situazioni in cui i processi necessitano di poterne
786 leggere il contenuto. Benché questo possa essere fatto direttamente (vedremo
787 in sez.~\ref{sec:file_open} che è possibile aprire una directory come se fosse
788 un file, anche se solo in sola lettura) in generale il formato con cui esse
789 sono scritte può dipendere dal tipo di filesystem, tanto che, come riportato
790 in tab.~\ref{tab:file_file_operations}, il VFS del kernel prevede una apposita
791 funzione per la lettura delle directory.
793 Tutto questo si riflette nello standard POSIX\footnote{le funzioni sono
794 previste pure in BSD e SVID.} che ha introdotto una apposita interfaccia per
795 la lettura delle directory, basata sui cosiddetti \textit{directory stream}
796 (chiamati così per l'analogia con i file stream dell'interfaccia standard ANSI
797 C di cap.~\ref{cha:files_std_interface}). La prima funzione di questa
798 interfaccia è \funcd{opendir}, il cui prototipo è:
800 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
802 \funcdecl{DIR * opendir(const char *dirname)}
804 Apre un \textit{directory stream}.
806 \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
807 in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
808 assumerà i valori \errval{EACCES}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
809 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e \errval{ENOTDIR}.}
812 La funzione apre un \textit{directory stream} per la directory
813 \param{dirname}, ritornando il puntatore ad un oggetto di tipo \type{DIR} (che
814 è il \index{tipo!opaco} tipo opaco usato dalle librerie per gestire i
815 \textit{directory stream}) da usare per tutte le operazioni successive, la
816 funzione inoltre posiziona lo stream sulla prima voce contenuta nella
819 Dato che le directory sono comunque dei file, in alcuni casi può servire
820 conoscere il \textit{file descriptor} associato ad un \textit{directory
821 stream}, a questo scopo si può usare la funzione \funcd{dirfd}, il cui
824 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
826 \funcdecl{int dirfd(DIR * dir)}
828 Restituisce il file descriptor associato ad un \textit{directory stream}.
830 \bodydesc{La funzione restituisce il file descriptor (un valore positivo) in
831 caso di successo e -1 in caso di errore.}
834 La funzione\footnote{questa funzione è una estensione di BSD non presente in
835 POSIX, introdotta con BSD 4.3-Reno; è presente in Linux con le libc5 (a
836 partire dalla versione 5.1.2) e con le \acr{glibc}.} restituisce il file
837 descriptor associato al \textit{directory stream} \param{dir}, essa è
838 disponibile solo definendo \macro{\_BSD\_SOURCE} o \macro{\_SVID\_SOURCE}. Di
839 solito si utilizza questa funzione in abbinamento alla funzione \func{fchdir}
840 per cambiare la directory di lavoro (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}) a
841 quella relativa allo stream che si sta esaminando.
843 Viceversa se si è aperto un file descriptor corrispondente ad una directory è
844 possibile associarvi un \textit{directory stream} con la funzione
845 \funcd{fopendir},\footnote{questa funzione è però disponibile solo a partire
846 dalla versione 2.4 delle \acr{glibc}, e pur essendo candidata per
847 l'inclusione nella successiva revisione dello standard POSIX.1-2001, non è
848 ancora presente in nessuna specifica formale.} il cui prototipo è:
850 \headdecl{sys/types.h}
853 \funcdecl{DIR * fopendir(int fd)}
855 Associa un \textit{directory stream} al file descriptor \param{fd}.
857 \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
858 in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
859 assumerà il valore \errval{EBADF}.}
862 La funzione è identica a \func{opendir}, ma ritorna un \textit{directory
863 stream} facendo riferimento ad un file descriptor \param{fd} che deve essere
864 stato aperto in precedenza e la funzione darà un errore qualora questo non
865 corrisponda ad una directory. Una volta utilizzata il file descriptor verrà
866 usato dalle funzioni che operano sul \textit{directory stream} e non deve
867 essere più utilizzato direttamente all'interno del proprio programma.
869 Una volta che si sia aperto un \textit{directory stream} la lettura del
870 contenuto della directory viene effettuata attraverso la funzione
871 \funcd{readdir}, il suo prototipo è:
873 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
875 \funcdecl{struct dirent *readdir(DIR *dir)}
877 Legge una voce dal \textit{directory stream}.
879 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla struttura contenente i
880 dati in caso di successo e \val{NULL} altrimenti, in caso di descrittore
881 non valido \var{errno} assumerà il valore \errval{EBADF}, il valore
882 \val{NULL} viene restituito anche quando si raggiunge la fine dello
886 La funzione legge la voce corrente nella directory, posizionandosi sulla voce
887 successiva. Pertanto se si vuole leggere l'intero contenuto di una directory
888 occorrerà ripetere l'esecuzione della funzione fintanto che non si siano
889 esaurite tutte le voci in essa presenti.
891 I dati vengono memorizzati in una struttura \struct{dirent} (la cui
892 definizione\footnote{la definizione è quella usata a Linux, che si trova nel
893 file \file{/usr/include/bits/dirent.h}, essa non contempla la presenza del
894 campo \var{d\_namlen} che indica la lunghezza del nome del file (ed infatti
895 la macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_NAMLEN} non è definita).} è riportata in
896 fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}). La funzione restituisce il puntatore alla
897 struttura; si tenga presente però che quest'ultima è allocata staticamente,
898 per cui viene sovrascritta tutte le volte che si ripete la lettura di una voce
899 sullo stesso \textit{directory stream}.
901 Di questa funzione esiste anche una versione \index{funzioni!rientranti}
902 rientrante, \func{readdir\_r}, che non usa una struttura allocata
903 staticamente, e può essere utilizzata anche con i \itindex{thread}
904 \textit{thread}, il suo prototipo è:
906 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
908 \funcdecl{int readdir\_r(DIR *dir, struct dirent *entry,
909 struct dirent **result)}
911 Legge una voce dal \textit{directory stream}.
913 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
914 errore, gli errori sono gli stessi di \func{readdir}.}
917 La funzione restituisce in \param{result} (come
918 \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}) l'indirizzo
919 dove sono stati salvati i dati, che di norma corrisponde a quello della
920 struttura precedentemente allocata e specificata dall'argomento \param{entry}
921 (anche se non è assicurato che la funzione usi lo spazio fornito dall'utente).
924 \footnotesize \centering
925 \begin{minipage}[c]{15cm}
926 \includestruct{listati/dirent.c}
929 \caption{La struttura \structd{dirent} per la lettura delle informazioni dei
931 \label{fig:file_dirent_struct}
934 I vari campi di \struct{dirent} contengono le informazioni relative alle voci
935 presenti nella directory; sia BSD che SVr4\footnote{lo standard POSIX prevede
936 invece solo la presenza del campo \var{d\_fileno}, identico \var{d\_ino},
937 che in Linux è definito come alias di quest'ultimo. Il campo \var{d\_name} è
938 considerato dipendente dall'implementazione.} prevedono che siano sempre
939 presenti il campo \var{d\_name}, che contiene il nome del file nella forma di
940 una stringa terminata da uno zero,\footnote{lo standard POSIX non specifica
941 una lunghezza, ma solo un limite \const{NAME\_MAX}; in SVr4 la lunghezza del
942 campo è definita come \code{NAME\_MAX+1} che di norma porta al valore di 256
943 byte usato anche in Linux.} ed il campo \var{d\_ino}, che contiene il numero
944 di \itindex{inode} \textit{inode} cui il file è associato (di solito
945 corrisponde al campo \var{st\_ino} di \struct{stat}).
947 La presenza di ulteriori campi opzionali è segnalata dalla definizione di
948 altrettante macro nella forma \code{\_DIRENT\_HAVE\_D\_XXX} dove \code{XXX} è
949 il nome del relativo campo; nel nostro caso sono definite le macro
950 \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_TYPE}, \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_OFF} e
951 \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_RECLEN}.
956 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
958 \textbf{Valore} & \textbf{Tipo di file} \\
961 \const{DT\_UNKNOWN} & Tipo sconosciuto.\\
962 \const{DT\_REG} & File normale.\\
963 \const{DT\_DIR} & Directory.\\
964 \const{DT\_FIFO} & Fifo.\\
965 \const{DT\_SOCK} & Socket.\\
966 \const{DT\_CHR} & Dispositivo a caratteri.\\
967 \const{DT\_BLK} & Dispositivo a blocchi.\\
970 \caption{Costanti che indicano i vari tipi di file nel campo \var{d\_type}
971 della struttura \struct{dirent}.}
972 \label{tab:file_dtype_macro}
975 Per quanto riguarda il significato dei campi opzionali, il campo \var{d\_type}
976 indica il tipo di file (fifo, directory, link simbolico, ecc.). I suoi
977 possibili valori\footnote{fino alla versione 2.1 delle \acr{glibc} questo
978 campo, pur presente nella struttura, non era implementato, e resta sempre al
979 valore \const{DT\_UNKNOWN}.} sono riportati in
980 tab.~\ref{tab:file_dtype_macro}; per la conversione da e verso l'analogo
981 valore mantenuto dentro il campo \var{st\_mode} di \struct{stat} sono definite
982 anche due macro di conversione \macro{IFTODT} e \macro{DTTOIF}:
984 \funcdecl{int IFTODT(mode\_t MODE)} Converte il tipo di file dal formato di
985 \var{st\_mode} a quello di \var{d\_type}.
987 \funcdecl{mode\_t DTTOIF(int DTYPE)} Converte il tipo di file dal formato di
988 \var{d\_type} a quello di \var{st\_mode}.
991 Il campo \var{d\_off} contiene invece la posizione della voce successiva della
992 directory, mentre il campo \var{d\_reclen} la lunghezza totale della voce
993 letta. Con questi due campi diventa possibile, determinando la posizione delle
994 varie voci, spostarsi all'interno dello stream usando la funzione
995 \funcd{seekdir},\footnote{sia questa funzione che \func{telldir}, sono
996 estensioni prese da BSD, non previste dallo standard POSIX.} il cui
998 \begin{prototype}{dirent.h}{void seekdir(DIR *dir, off\_t offset)}
999 Cambia la posizione all'interno di un \textit{directory stream}.
1002 La funzione non ritorna nulla e non segnala errori, è però necessario che il
1003 valore dell'argomento \param{offset} sia valido per lo stream \param{dir};
1004 esso pertanto deve essere stato ottenuto o dal valore di \var{d\_off} di
1005 \struct{dirent} o dal valore restituito dalla funzione \funcd{telldir}, che
1006 legge la posizione corrente; il prototipo di quest'ultima è:
1007 \begin{prototype}{dirent.h}{off\_t telldir(DIR *dir)}
1008 Ritorna la posizione corrente in un \textit{directory stream}.
1010 \bodydesc{La funzione restituisce la posizione corrente nello stream (un
1011 numero positivo) in caso di successo, e -1 altrimenti, nel qual caso
1012 \var{errno} assume solo il valore di \errval{EBADF}, corrispondente ad un
1013 valore errato per \param{dir}.}
1016 La sola funzione di posizionamento nello stream prevista dallo standard POSIX
1017 è \funcd{rewinddir}, che riporta la posizione a quella iniziale; il suo
1020 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
1022 \funcdecl{void rewinddir(DIR *dir)}
1024 Si posiziona all'inizio di un \textit{directory stream}.
1028 Una volta completate le operazioni si può chiudere il \textit{directory
1029 stream} con la funzione \funcd{closedir}, il cui prototipo è:
1031 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
1033 \funcdecl{int closedir(DIR * dir)}
1035 Chiude un \textit{directory stream}.
1037 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 altrimenti, nel
1038 qual caso \var{errno} assume il valore \errval{EBADF}.}
1041 A parte queste funzioni di base in BSD 4.3 è stata introdotta un'altra
1042 funzione che permette di eseguire una scansione completa (con tanto di ricerca
1043 ed ordinamento) del contenuto di una directory; la funzione è
1044 \funcd{scandir}\footnote{in Linux questa funzione è stata introdotta fin dalle
1045 \acr{libc4}.} ed il suo prototipo è:
1046 \begin{prototype}{dirent.h}{int scandir(const char *dir,
1047 struct dirent ***namelist, int(*filter)(const struct dirent *),
1048 int(*compar)(const struct dirent **, const struct dirent **))}
1050 Esegue una scansione di un \textit{directory stream}.
1052 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il numero di voci
1053 trovate, e -1 altrimenti.}
1056 Al solito, per la presenza fra gli argomenti di due puntatori a funzione, il
1057 prototipo non è molto comprensibile; queste funzioni però sono quelle che
1058 controllano rispettivamente la selezione di una voce (quella passata con
1059 l'argomento \param{filter}) e l'ordinamento di tutte le voci selezionate
1060 (quella specificata dell'argomento \param{compar}).
1062 La funzione legge tutte le voci della directory indicata dall'argomento
1063 \param{dir}, passando un puntatore a ciascuna di esse (una struttura
1064 \struct{dirent}) come argomento della funzione di selezione specificata da
1065 \param{filter}; se questa ritorna un valore diverso da zero il puntatore viene
1066 inserito in un vettore che viene allocato dinamicamente con \func{malloc}.
1067 Qualora si specifichi un valore \val{NULL} per l'argomento \func{filter} non
1068 viene fatta nessuna selezione e si ottengono tutte le voci presenti.
1070 Le voci selezionate possono essere riordinate tramite \func{qsort}, le modalità
1071 del riordinamento possono essere personalizzate usando la funzione
1072 \param{compar} come criterio di ordinamento di \func{qsort}, la funzione
1073 prende come argomenti le due strutture \struct{dirent} da confrontare
1074 restituendo un valore positivo, nullo o negativo per indicarne l'ordinamento;
1075 alla fine l'indirizzo della lista ordinata dei puntatori alle strutture
1076 \struct{dirent} viene restituito nell'argomento
1077 \param{namelist}.\footnote{la funzione alloca automaticamente la lista, e
1078 restituisce, come \itindex{value~result~argument} \textit{value result
1079 argument}, l'indirizzo della stessa; questo significa che \param{namelist}
1080 deve essere dichiarato come \code{struct dirent **namelist} ed alla funzione
1081 si deve passare il suo indirizzo.}
1083 Per l'ordinamento, vale a dire come valori possibili per l'argomento
1084 \param{compar} sono disponibili due funzioni predefinite, \funcd{alphasort} e
1085 \funcd{versionsort}, i cui prototipi sono:
1089 \funcdecl{int alphasort(const void *a, const void *b)}
1091 \funcdecl{int versionsort(const void *a, const void *b)}
1093 Funzioni per l'ordinamento delle voci di \textit{directory stream}.
1095 \bodydesc{Le funzioni restituiscono un valore minore, uguale o maggiore di
1096 zero qualora il primo argomento sia rispettivamente minore, uguale o
1097 maggiore del secondo.}
1100 La funzione \func{alphasort} deriva da BSD ed è presente in Linux fin dalle
1101 \acr{libc4}\footnote{la versione delle \acr{libc4} e \acr{libc5} usa però come
1102 argomenti dei puntatori a delle strutture \struct{dirent}; le glibc usano il
1103 prototipo originario di BSD, mostrato anche nella definizione, che prevede
1104 puntatori a \ctyp{void}.} e deve essere specificata come argomento
1105 \param{compar} per ottenere un ordinamento alfabetico (secondo il valore del
1106 campo \var{d\_name} delle varie voci). Le \acr{glibc} prevedono come
1107 estensione\footnote{le glibc, a partire dalla versione 2.1, effettuano anche
1108 l'ordinamento alfabetico tenendo conto delle varie localizzazioni, usando
1109 \func{strcoll} al posto di \func{strcmp}.} anche \func{versionsort}, che
1110 ordina i nomi tenendo conto del numero di versione (cioè qualcosa per cui
1111 \texttt{file10} viene comunque dopo \texttt{file4}.)
1113 Un semplice esempio dell'uso di queste funzioni è riportato in
1114 fig.~\ref{fig:file_my_ls}, dove si è riportata la sezione principale di un
1115 programma che, usando la funzione di scansione illustrata in
1116 fig.~\ref{fig:file_dirscan}, stampa i nomi dei file contenuti in una directory
1117 e la relativa dimensione (in sostanza una versione semplificata del comando
1120 \begin{figure}[!htb]
1121 \footnotesize \centering
1122 \begin{minipage}[c]{15.6cm}
1123 \includecodesample{listati/my_ls.c}
1125 \caption{Esempio di codice per eseguire la lista dei file contenuti in una
1127 \label{fig:file_my_ls}
1130 Il programma è estremamente semplice; in fig.~\ref{fig:file_my_ls} si è omessa
1131 la parte di gestione delle opzioni (che prevede solo l'uso di una funzione per
1132 la stampa della sintassi, anch'essa omessa) ma il codice completo potrà essere
1133 trovato coi sorgenti allegati nel file \file{myls.c}.
1135 In sostanza tutto quello che fa il programma, dopo aver controllato
1136 (\texttt{\small 10--13}) di avere almeno un argomento (che indicherà la
1137 directory da esaminare) è chiamare (\texttt{\small 14}) la funzione
1138 \func{DirScan} per eseguire la scansione, usando la funzione \code{do\_ls}
1139 (\texttt{\small 20--26}) per fare tutto il lavoro.
1141 Quest'ultima si limita (\texttt{\small 23}) a chiamare \func{stat} sul file
1142 indicato dalla directory entry passata come argomento (il cui nome è appunto
1143 \var{direntry->d\_name}), memorizzando in una opportuna struttura \var{data} i
1144 dati ad esso relativi, per poi provvedere (\texttt{\small 24}) a stampare il
1145 nome del file e la dimensione riportata in \var{data}.
1147 Dato che la funzione verrà chiamata all'interno di \func{DirScan} per ogni
1148 voce presente questo è sufficiente a stampare la lista completa dei file e
1149 delle relative dimensioni. Si noti infine come si restituisca sempre 0 come
1150 valore di ritorno per indicare una esecuzione senza errori.
1152 \begin{figure}[!htb]
1153 \footnotesize \centering
1154 \begin{minipage}[c]{15.6cm}
1155 \includecodesample{listati/DirScan.c}
1157 \caption{Codice della funzione di scansione di una directory contenuta nel
1158 file \file{DirScan.c}.}
1159 \label{fig:file_dirscan}
1162 Tutto il grosso del lavoro è svolto dalla funzione \func{DirScan}, riportata
1163 in fig.~\ref{fig:file_dirscan}. La funzione è volutamente generica e permette
1164 di eseguire una funzione, passata come secondo argomento, su tutte le voci di
1165 una directory. La funzione inizia con l'aprire (\texttt{\small 19--23}) uno
1166 stream sulla directory passata come primo argomento, stampando un messaggio in
1169 Il passo successivo (\texttt{\small 24--25}) è cambiare directory di lavoro
1170 (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzione
1171 \func{dirfd} e \func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente
1172 \func{chdir} su \var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo
1173 (\texttt{\small 27--31}) sulle singole voci dello stream ci si trovi
1174 all'interno della directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento
1175 della funzione \code{do\_ls} (e ad ogni funzione che debba usare il campo
1176 \var{d\_name}, in quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una
1177 struttura \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione,
1178 e senza questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per
1179 ottenere le dimensioni.}
1181 Avendo usato lo stratagemma di fare eseguire tutte le manipolazioni necessarie
1182 alla funzione passata come secondo argomento, il ciclo di scansione della
1183 directory è molto semplice; si legge una voce alla volta (\texttt{\small 27})
1184 all'interno di una istruzione di \code{while} e fintanto che si riceve una
1185 voce valida (cioè un puntatore diverso da \val{NULL}) si esegue
1186 (\texttt{\small 27}) la funzione di elaborazione \var{compare} (che nel nostro
1187 caso sarà \code{do\_ls}), ritornando con un codice di errore (\texttt{\small
1188 28}) qualora questa presenti una anomalia (identificata da un codice di
1189 ritorno negativo). Una volta terminato il ciclo la funzione si conclude con la
1190 chiusura (\texttt{\small 32}) dello stream\footnote{nel nostro caso, uscendo
1191 subito dopo la chiamata, questo non servirebbe, in generale però
1192 l'operazione è necessaria, dato che la funzione può essere invocata molte
1193 volte all'interno dello stesso processo, per cui non chiudere i
1194 \textit{directory stream} comporterebbe un consumo progressivo di risorse,
1195 con conseguente rischio di esaurimento delle stesse.} e la restituzione
1196 (\texttt{\small 33}) del codice di operazioni concluse con successo.
1199 \subsection{La directory di lavoro}
1200 \label{sec:file_work_dir}
1204 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} a ciascun processo è associata una
1205 directory nel filesystem,\footnote{questa viene mantenuta all'interno dei dati
1206 della sua \struct{task\_struct} (vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), più
1207 precisamente nel campo \texttt{pwd} della sotto-struttura
1208 \struct{fs\_struct}.} che è chiamata \textsl{directory corrente} o
1209 \textsl{directory di lavoro} (in inglese \textit{current working directory}).
1210 La directory di lavoro è quella da cui si parte quando un
1211 \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} è espresso in forma relativa,
1212 dove il ``\textsl{relativa}'' fa riferimento appunto a questa directory.
1214 Quando un utente effettua il login, questa directory viene impostata alla
1215 \textit{home directory} del suo account. Il comando \cmd{cd} della shell
1216 consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad un'altra, il
1217 comando \cmd{pwd} la stampa sul terminale. Siccome la directory corrente
1218 resta la stessa quando viene creato un processo figlio (vedi
1219 sez.~\ref{sec:proc_fork}), la directory corrente della shell diventa anche la
1220 directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
1222 Dato che è il kernel che tiene traccia per ciascun processo \itindex{inode}
1223 dell'\textit{inode} della directory di lavoro, per ottenerne il
1224 \textit{pathname} occorre usare una apposita funzione di libreria,
1225 \funcd{getcwd},\footnote{con Linux \func{getcwd} è una \textit{system call}
1226 dalla versione 2.1.9, in precedenza il valore doveva essere ottenuto tramite
1227 il filesystem \texttt{/proc} da \procfile{/proc/self/cwd}.} il cui prototipo
1229 \begin{prototype}{unistd.h}{char *getcwd(char *buffer, size\_t size)}
1230 Legge il \textit{pathname} della directory di lavoro corrente.
1232 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore \param{buffer} se riesce,
1233 \val{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
1234 \var{errno} è impostata con i seguenti codici di errore:
1236 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{size} è zero e \param{buffer} non
1238 \item[\errcode{ERANGE}] l'argomento \param{size} è più piccolo della
1239 lunghezza del \textit{pathname}.
1240 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
1241 componenti del \textit{pathname} (cioè su una delle directory superiori
1243 \item[\errcode{ENOENT}] la directory di lavoro è stata eliminata.
1247 La funzione restituisce il \textit{pathname} completo della directory di
1248 lavoro corrente nella stringa puntata da \param{buffer}, che deve essere
1249 precedentemente allocata, per una dimensione massima di \param{size}. Il
1250 buffer deve essere sufficientemente largo da poter contenere il
1251 \textit{pathname} completo più lo zero di terminazione della stringa. Qualora
1252 esso ecceda le dimensioni specificate con \param{size} la funzione restituisce
1255 Si può anche specificare un puntatore nullo come
1256 \param{buffer},\footnote{questa è un'estensione allo standard POSIX.1,
1257 supportata da Linux e dalla \acr{glibc}.} nel qual caso la stringa sarà
1258 allocata automaticamente per una dimensione pari a \param{size} qualora questa
1259 sia diversa da zero, o della lunghezza esatta del \textit{pathname}
1260 altrimenti. In questo caso ci si deve ricordare di disallocare la stringa una
1261 volta cessato il suo utilizzo.
1263 Di questa funzione esiste una versione \code{char *getwd(char *buffer)} fatta
1264 per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare la
1265 dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
1266 dimensione superiore a \const{PATH\_MAX} (di solito 256 byte, vedi
1267 sez.~\ref{sec:sys_limits}); il problema è che in Linux non esiste una
1268 dimensione superiore per un \textit{pathname}, per cui non è detto che il
1269 buffer sia sufficiente a contenere il nome del file, e questa è la ragione
1270 principale per cui questa funzione è deprecata.
1272 Un uso comune di \func{getcwd} è quello di salvare la directory di lavoro
1273 iniziale per poi potervi tornare in un tempo successivo, un metodo alternativo
1274 più veloce, se non si è a corto di file descriptor, è invece quello di aprire
1275 la directory corrente (vale a dire ``\texttt{.}'') e tornarvi in seguito con
1278 Una seconda usata per ottenere la directory di lavoro è \code{char
1279 *get\_current\_dir\_name(void)} che è sostanzialmente equivalente ad una
1280 \code{getcwd(NULL, 0)}, con la sola differenza che essa ritorna il valore
1281 della variabile di ambiente \val{PWD}, che essendo costruita dalla shell può
1282 contenere un \textit{pathname} comprendente anche dei link simbolici. Usando
1283 \func{getcwd} infatti, essendo il \textit{pathname} ricavato risalendo
1284 all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni passaggio
1285 attraverso eventuali link simbolici.
1287 Per cambiare la directory di lavoro si può usare la funzione \funcd{chdir}
1288 (equivalente del comando di shell \cmd{cd}) il cui nome sta appunto per
1289 \textit{change directory}, il suo prototipo è:
1290 \begin{prototype}{unistd.h}{int chdir(const char *pathname)}
1291 Cambia la directory di lavoro in \param{pathname}.
1293 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 per un errore,
1294 nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1296 \item[\errcode{ENOTDIR}] non si è specificata una directory.
1297 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di ricerca su uno dei componenti
1300 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1301 \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP} e \errval{EIO}.}
1303 \noindent ed ovviamente \param{pathname} deve indicare una directory per la
1304 quale si hanno i permessi di accesso.
1306 Dato che anche le directory sono file, è possibile riferirsi ad esse anche
1307 tramite il file descriptor, e non solo tramite il \textit{pathname}, per fare
1308 questo si usa \funcd{fchdir}, il cui prototipo è:
1309 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir(int fd)}
1310 Identica a \func{chdir}, ma usa il file descriptor \param{fd} invece del
1313 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1314 errore, in caso di errore \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
1317 \noindent anche in questo caso \param{fd} deve essere un file descriptor
1318 valido che fa riferimento ad una directory. Inoltre l'unico errore di accesso
1319 possibile (tutti gli altri sarebbero occorsi all'apertura di \param{fd}), è
1320 quello in cui il processo non ha il permesso di accesso alla directory
1321 specificata da \param{fd}.
1327 \subsection{I file temporanei}
1328 \label{sec:file_temp_file}
1330 In molte occasioni è utile poter creare dei file temporanei; benché la cosa
1331 sembri semplice, in realtà il problema è più sottile di quanto non appaia a
1332 prima vista. Infatti anche se sembrerebbe banale generare un nome a caso e
1333 creare il file dopo aver controllato che questo non esista, nel momento fra il
1334 controllo e la creazione si ha giusto lo spazio per una possibile
1335 \itindex{race~condition} \textit{race condition} (si ricordi quanto visto in
1336 sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
1338 Le \acr{glibc} provvedono varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
1339 di cui si abbia certezza di unicità (al momento della generazione); la prima
1340 di queste funzioni è \funcd{tmpnam} il cui prototipo è:
1341 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tmpnam(char *string)}
1342 Restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file valido e
1343 non esistente al momento dell'invocazione.
1345 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
1346 \val{NULL} in caso di fallimento. Non sono definiti errori.}
1348 \noindent se si è passato un puntatore \param{string} non nullo questo deve
1349 essere di dimensione \const{L\_tmpnam} (costante definita in \file{stdio.h},
1350 come \const{P\_tmpdir} e \const{TMP\_MAX}) ed il nome generato vi verrà
1351 copiato automaticamente; altrimenti il nome sarà generato in un buffer statico
1352 interno che verrà sovrascritto ad una chiamata successiva. Successive
1353 invocazioni della funzione continueranno a restituire nomi unici fino ad un
1354 massimo di \const{TMP\_MAX} volte. Al nome viene automaticamente aggiunto come
1355 prefisso la directory specificata da \const{P\_tmpdir}.
1357 Di questa funzione esiste una versione \index{funzioni!rientranti} rientrante,
1358 \func{tmpnam\_r}, che non fa nulla quando si passa \val{NULL} come argomento.
1359 Una funzione simile, \funcd{tempnam}, permette di specificare un prefisso per
1360 il file esplicitamente, il suo prototipo è:
1361 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tempnam(const char *dir, const char *pfx)}
1362 Restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file valido e
1363 non esistente al momento dell'invocazione.
1365 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
1366 \val{NULL} in caso di fallimento, \var{errno} viene impostata a
1367 \errval{ENOMEM} qualora fallisca l'allocazione della stringa.}
1370 La funzione alloca con \code{malloc} la stringa in cui restituisce il nome,
1371 per cui è sempre \index{funzioni!rientranti} rientrante, occorre però
1372 ricordarsi di disallocare con \code{free} il puntatore che restituisce.
1373 L'argomento \param{pfx} specifica un prefisso di massimo 5 caratteri per il
1374 nome provvisorio. La funzione assegna come directory per il file temporaneo
1375 (verificando che esista e sia accessibili), la prima valida delle seguenti:
1377 \item La variabile di ambiente \const{TMPDIR} (non ha effetto se non è
1378 definita o se il programma chiamante è \itindex{suid~bit} \acr{suid} o
1379 \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}, vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
1380 \item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \val{NULL}).
1381 \item Il valore della costante \const{P\_tmpdir}.
1382 \item la directory \file{/tmp}.
1385 In ogni caso, anche se la generazione del nome è casuale, ed è molto difficile
1386 ottenere un nome duplicato, nulla assicura che un altro processo non possa
1387 avere creato, fra l'ottenimento del nome e l'apertura del file, un altro file
1388 con lo stesso nome; per questo motivo quando si usa il nome ottenuto da una di
1389 queste funzioni occorre sempre aprire il nuovo file in modalità di esclusione
1390 (cioè con l'opzione \const{O\_EXCL} per i file descriptor o con il flag
1391 \code{x} per gli stream) che fa fallire l'apertura in caso il file sia già
1394 Per evitare di dovere effettuare a mano tutti questi controlli, lo standard
1395 POSIX definisce la funzione \funcd{tmpfile}, che permette di ottenere in
1396 maniera sicura l'accesso ad un file temporaneo, il suo prototipo è:
1397 \begin{prototype}{stdio.h}{FILE *tmpfile (void)}
1398 Restituisce un file temporaneo aperto in lettura/scrittura.
1400 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore allo stream associato al file
1401 temporaneo in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual
1402 caso \var{errno} assumerà i valori:
1404 \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
1405 \item[\errcode{EEXIST}] non è stato possibile generare un nome univoco.
1407 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
1408 \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS} e \errval{EACCES}.}
1411 La funzione restituisce direttamente uno stream già aperto (in modalità
1412 \code{r+b}, si veda sez.~\ref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso, che viene
1413 automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal programma. Lo
1414 standard non specifica in quale directory verrà aperto il file, ma le
1415 \acr{glibc} prima tentano con \const{P\_tmpdir} e poi con \file{/tmp}. Questa
1416 funzione è \index{funzioni!rientranti} rientrante e non soffre di problemi di
1417 \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
1419 Alcune versioni meno recenti di Unix non supportano queste funzioni; in questo
1420 caso si possono usare le vecchie funzioni \funcd{mktemp} e \func{mkstemp} che
1421 modificano una stringa di input che serve da modello e che deve essere
1422 conclusa da 6 caratteri \code{X} che verranno sostituiti da un codice
1423 unico. La prima delle due è analoga a \func{tmpnam} e genera un nome casuale,
1425 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mktemp(char *template)}
1426 Genera un filename univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
1429 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore \param{template} in caso di
1430 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
1433 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1436 \noindent dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
1437 funzione non si può usare una stringa costante. Tutte le avvertenze riguardo
1438 alle possibili \itindex{race~condition} \textit{race condition} date per
1439 \func{tmpnam} continuano a valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni
1440 il valore usato per sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \acr{pid}
1441 del processo più una lettera, il che mette a disposizione solo 26 possibilità
1442 diverse per il nome del file, e rende il nome temporaneo facile da indovinare.
1443 Per tutti questi motivi la funzione è deprecata e non dovrebbe mai essere
1446 La seconda funzione, \funcd{mkstemp} è sostanzialmente equivalente a
1447 \func{tmpfile}, ma restituisce un file descriptor invece di uno stream; il suo
1449 \begin{prototype}{stlib.h}{int mkstemp(char *template)}
1450 Genera un file temporaneo con un nome ottenuto sostituendo le \code{XXXXXX}
1451 finali di \param{template}.
1453 \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso successo e
1454 -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1456 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1457 \item[\errcode{EEXIST}] non è riuscita a creare un file temporaneo, il
1458 contenuto di \param{template} è indefinito.
1461 \noindent come per \func{mktemp} anche in questo caso \param{template} non può
1462 essere una stringa costante. La funzione apre un file in lettura/scrittura con
1463 la funzione \func{open}, usando l'opzione \const{O\_EXCL} (si veda
1464 sez.~\ref{sec:file_open}), in questo modo al ritorno della funzione si ha la
1465 certezza di essere i soli utenti del file. I permessi sono impostati al valore
1466 \code{0600}\footnote{questo è vero a partire dalle \acr{glibc} 2.0.7, le
1467 versioni precedenti delle \acr{glibc} e le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4}
1468 usavano il valore \code{0666} che permetteva a chiunque di leggere i
1469 contenuti del file.} (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
1471 In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione\footnote{introdotta anche in
1472 Linux a partire dalle \acr{glibc} 2.1.91.} simile alle precedenti,
1473 \funcd{mkdtemp}, che crea una directory temporanea; il suo prototipo è:
1474 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mkdtemp(char *template)}
1475 Genera una directory temporaneo il cui nome è ottenuto sostituendo le
1476 \code{XXXXXX} finali di \param{template}.
1478 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore al nome della directory in caso
1479 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
1482 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
1484 più gli altri eventuali codici di errore di \func{mkdir}.}
1486 \noindent la directory è creata con permessi \code{0700} (al solito si veda
1487 cap.~\ref{cha:file_unix_interface} per i dettagli); dato che la creazione
1488 della directory è sempre esclusiva i precedenti problemi di
1489 \itindex{race~condition} \textit{race condition} non si pongono.
1492 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei file}
1493 \label{sec:file_infos}
1495 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni generali
1496 relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle informazioni
1497 relative al controllo di accesso, sono mantenute \itindex{inode}
1498 nell'\textit{inode}.
1500 Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni
1501 usando la funzione \func{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati
1502 memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode}; esamineremo poi le varie
1503 funzioni usate per manipolare tutte queste informazioni (eccetto quelle che
1504 riguardano la gestione del controllo di accesso, trattate in in
1505 sez.~\ref{sec:file_access_control}).
1508 \subsection{La lettura delle caratteristiche dei file}
1509 \label{sec:file_stat}
1511 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
1512 delle funzioni \func{stat} (\funcd{stat}, \funcd{fstat} e \funcd{lstat});
1513 questa è la funzione che ad esempio usa il comando \cmd{ls} per poter ottenere
1514 e mostrare tutti i dati relativi ad un file. I prototipi di queste funzioni
1517 \headdecl{sys/types.h}
1518 \headdecl{sys/stat.h}
1521 \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Legge le
1522 informazione del file specificato da \param{file\_name} e le inserisce in
1525 \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Identica a
1526 \func{stat} eccetto che se il \param{file\_name} è un link simbolico vengono
1527 lette le informazioni relative ad esso e non al file a cui fa riferimento.
1529 \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)} Identica a \func{stat}
1530 eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
1531 descriptor \param{filedes}.
1533 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
1534 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \errval{EBADF},
1535 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EFAULT},
1536 \errval{EACCES}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG}.}
1538 \noindent il loro comportamento è identico, solo che operano rispettivamente
1539 su un file, su un link simbolico e su un file descriptor.
1541 La struttura \struct{stat} usata da queste funzioni è definita nell'header
1542 \file{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
1543 usata da Linux è mostrata in fig.~\ref{fig:file_stat_struct}, così come
1544 riportata dalla pagina di manuale di \func{stat}; in realtà la definizione
1545 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
1546 riservati per estensioni come tempi dei file più precisi (vedi
1547 sez.~\ref{sec:file_file_times}), o per il padding dei campi.
1549 \begin{figure}[!htb]
1552 \begin{minipage}[c]{15cm}
1553 \includestruct{listati/stat.h}
1556 \caption{La struttura \structd{stat} per la lettura delle informazioni dei
1558 \label{fig:file_stat_struct}
1561 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi
1562 primitivi del sistema (di quelli definiti in
1563 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \file{sys/types.h}).
1565 \subsection{I tipi di file}
1566 \label{sec:file_types}
1568 Come riportato in tab.~\ref{tab:file_file_types} in Linux oltre ai file e alle
1569 directory esistono altri oggetti che possono stare su un filesystem. Il tipo
1570 di file è ritornato dalla funzione \func{stat} come maschera binaria nel campo
1571 \var{st\_mode} (che contiene anche le informazioni relative ai permessi) di
1572 una struttura \struct{stat}.
1574 Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni, lo
1575 standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di file,
1576 queste vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni allo
1577 standard per i link simbolici e i socket definite da BSD; l'elenco completo
1578 delle macro con cui è possibile estrarre l'informazione da \var{st\_mode} è
1579 riportato in tab.~\ref{tab:file_type_macro}.
1583 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
1585 \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
1588 \macro{S\_ISREG(m)} & file normale.\\
1589 \macro{S\_ISDIR(m)} & directory.\\
1590 \macro{S\_ISCHR(m)} & dispositivo a caratteri.\\
1591 \macro{S\_ISBLK(m)} & dispositivo a blocchi.\\
1592 \macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo.\\
1593 \macro{S\_ISLNK(m)} & link simbolico.\\
1594 \macro{S\_ISSOCK(m)} & socket.\\
1597 \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h}).}
1598 \label{tab:file_type_macro}
1601 Oltre alle macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro} è possibile usare
1602 direttamente il valore di \var{st\_mode} per ricavare il tipo di file
1603 controllando direttamente i vari bit in esso memorizzati. Per questo sempre in
1604 \file{sys/stat.h} sono definite le costanti numeriche riportate in
1605 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
1607 Il primo valore dell'elenco di tab.~\ref{tab:file_mode_flags} è la maschera
1608 binaria che permette di estrarre i bit nei quali viene memorizzato il tipo di
1609 file, i valori successivi sono le costanti corrispondenti ai singoli bit, e
1610 possono essere usati per effettuare la selezione sul tipo di file voluto, con
1611 un'opportuna combinazione.
1616 \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
1618 \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
1621 \const{S\_IFMT} & 0170000 & Maschera per i bit del tipo di file.\\
1622 \const{S\_IFSOCK} & 0140000 & Socket.\\
1623 \const{S\_IFLNK} & 0120000 & Link simbolico.\\
1624 \const{S\_IFREG} & 0100000 & File regolare.\\
1625 \const{S\_IFBLK} & 0060000 & Dispositivo a blocchi.\\
1626 \const{S\_IFDIR} & 0040000 & Directory.\\
1627 \const{S\_IFCHR} & 0020000 & Dispositivo a caratteri.\\
1628 \const{S\_IFIFO} & 0010000 & Fifo.\\
1630 \const{S\_ISUID} & 0004000 & Set UID bit \itindex{suid~bit}.\\
1631 \const{S\_ISGID} & 0002000 & Set GID bit \itindex{sgid~bit}.\\
1632 \const{S\_ISVTX} & 0001000 & Sticky bit \itindex{sticky~bit}.\\
1634 % \const{S\_IRWXU} & 00700 & Bitmask per i permessi del proprietario.\\
1635 \const{S\_IRUSR} & 00400 & Il proprietario ha permesso di lettura.\\
1636 \const{S\_IWUSR} & 00200 & Il proprietario ha permesso di scrittura.\\
1637 \const{S\_IXUSR} & 00100 & Il proprietario ha permesso di esecuzione.\\
1639 % \const{S\_IRWXG} & 00070 & Bitmask per i permessi del gruppo.\\
1640 \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha permesso di lettura.\\
1641 \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha permesso di scrittura.\\
1642 \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha permesso di esecuzione.\\
1644 % \const{S\_IRWXO} & 00007 & Bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
1645 \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno permesso di lettura.\\
1646 \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
1647 \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
1650 \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
1651 \var{st\_mode} (definite in \file{sys/stat.h}).}
1652 \label{tab:file_mode_flags}
1655 Ad esempio se si volesse impostare una condizione che permetta di controllare
1656 se un file è una directory o un file ordinario si potrebbe definire la macro
1658 \includecodesnip{listati/is_file_dir.h}
1659 in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
1660 poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
1663 \subsection{Le dimensioni dei file}
1664 \label{sec:file_file_size}
1666 Il campo \var{st\_size} di una struttura \struct{stat} contiene la dimensione
1667 del file in byte, se si tratta di un file regolare. Nel caso di un link
1668 simbolico la dimensione è quella del \itindex{pathname} \textit{pathname} che
1669 il link stesso contiene; per le fifo questo campo è sempre nullo.
1671 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
1672 byte. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
1673 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
1674 per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
1675 dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
1677 Si tenga conto che la lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è
1678 detto che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della
1679 possibile esistenza dei cosiddetti \textit{holes} (letteralmente
1680 \textsl{buchi}) che si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file
1681 dopo aver eseguito una \func{lseek} (vedi sez.~\ref{sec:file_lseek}) oltre la
1684 In questo caso si avranno risultati differenti a seconda del modo in cui si
1685 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
1686 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
1687 legge dal file (ad esempio usando il comando \cmd{wc -c}), dato che in tal
1688 caso per le parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso
1689 risultato di \cmd{ls}.
1691 Se è sempre possibile allargare un file, scrivendoci sopra od usando la
1692 funzione \func{lseek} per spostarsi oltre la sua fine, esistono anche casi in
1693 cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento, scartando i dati
1694 presenti al di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
1696 Un file può sempre essere troncato a zero aprendolo con il flag
1697 \const{O\_TRUNC}, ma questo è un caso particolare; per qualunque altra
1698 dimensione si possono usare le due funzioni \funcd{truncate} e
1699 \funcd{ftruncate}, i cui prototipi sono:
1701 \headdecl{unistd.h} \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t
1702 length)} Fa si che la dimensione del file \param{file\_name} sia troncata
1703 ad un valore massimo specificato da \param{lenght}.
1705 \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))} Identica a \func{truncate}
1706 eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
1707 descriptor \param{fd}.
1709 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
1710 errore, nel qual caso \var{errno} viene impostata opportunamente; per
1711 \func{ftruncate} si hanno i valori:
1713 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
1714 \item[\errcode{EINVAL}] \param{fd} è un riferimento ad un socket, non a un
1715 file o non è aperto in scrittura.
1717 per \func{truncate} si hanno:
1719 \item[\errcode{EACCES}] il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
1720 permesso di esecuzione una delle directory del \itindex{pathname}
1722 \item[\errcode{ETXTBSY}] il file è un programma in esecuzione.
1724 ed anche \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1725 \errval{EROFS}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}.}
1728 Se il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
1729 perduti; il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e
1730 dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso
1731 fino alla lunghezza scelta; in quest'ultimo caso lo spazio viene riempito con
1732 zeri (e in genere si ha la creazione di un \textit{hole} nel file).
1735 \subsection{I tempi dei file}
1736 \label{sec:file_file_times}
1738 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
1739 \itindex{inode} nell'\textit{inode} insieme agli altri attributi del file e
1740 possono essere letti tramite la funzione \func{stat}, che li restituisce
1741 attraverso tre campi della struttura \struct{stat} di
1742 fig.~\ref{fig:file_stat_struct}. Il significato di detti tempi e dei relativi
1743 campi è riportato nello schema in tab.~\ref{tab:file_file_times}, dove è anche
1744 riportato un esempio delle funzioni che effettuano cambiamenti su di essi.
1749 \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
1751 \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione}
1752 & \textbf{Opzione di \cmd{ls}} \\
1755 \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &
1756 \func{read}, \func{utime} & \cmd{-u}\\
1757 \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &
1758 \func{write}, \func{utime} & default\\
1759 \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'\textit{inode} &
1760 \func{chmod}, \func{utime} & \cmd{-c}\\
1763 \caption{I tre tempi associati a ciascun file.}
1764 \label{tab:file_file_times}
1767 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
1768 modifica (il \textit{modification time} \var{st\_mtime}) e il tempo di
1769 cambiamento di stato (il \textit{change time} \var{st\_ctime}). Il primo
1770 infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre il
1771 secondo ad una modifica \itindex{inode} dell'\textit{inode}; siccome esistono
1772 molte operazioni (come la funzione \func{link} e molte altre che vedremo in
1773 seguito) che modificano solo le informazioni contenute \itindex{inode}
1774 nell'\textit{inode} senza toccare il contenuto del file, diventa necessario
1775 l'utilizzo di un altro tempo.
1777 Il sistema non tiene conto dell'ultimo accesso \itindex{inode}
1778 all'\textit{inode}, pertanto funzioni come \func{access} o \func{stat} non
1779 hanno alcuna influenza sui tre tempi. Il tempo di ultimo accesso (ai dati)
1780 viene di solito usato per cancellare i file che non servono più dopo un certo
1781 lasso di tempo (ad esempio il programma \cmd{leafnode} cancella i vecchi
1782 articoli sulla base di questo tempo).
1787 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
1789 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
1790 \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
1791 \textbf{File o directory del riferimento}}}&
1792 \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
1793 \textbf{Directory contenente il riferimento}}}
1794 &\multicolumn{1}{|p{3.6cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
1797 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{}
1798 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
1799 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
1800 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
1801 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
1802 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
1803 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
1804 &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
1807 \func{chmod}, \func{fchmod}
1808 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1809 \func{chown}, \func{fchown}
1810 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1812 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
1813 con \const{O\_CREATE} \\
1815 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
1816 con \const{O\_TRUNC} \\
1818 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
1820 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1822 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
1824 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
1826 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
1828 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
1829 con \const{O\_CREATE} \\
1831 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &
1832 con \const{O\_TRUNC} \\
1834 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1836 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
1838 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
1839 se esegue \func{unlink}\\
1841 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&
1842 se esegue \func{rmdir}\\
1844 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
1845 per entrambi gli argomenti\\
1847 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
1848 \func{truncate}, \func{ftruncate}
1849 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1851 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
1853 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1855 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
1858 \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo
1859 accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
1860 \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
1861 \label{tab:file_times_effects}
1865 Il tempo di ultima modifica invece viene usato da \cmd{make} per decidere
1866 quali file necessitano di essere ricompilati o (talvolta insieme anche al
1867 tempo di cambiamento di stato) per decidere quali file devono essere
1868 archiviati per il backup. Il comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni
1869 \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i tempi dei file secondo lo schema riportato
1870 nell'ultima colonna di tab.~\ref{tab:file_file_times}.
1872 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui tempi è
1873 illustrato in tab.~\ref{tab:file_times_effects}. Si sono riportati gli effetti
1874 sia per il file a cui si fa riferimento, sia per la directory che lo contiene;
1875 questi ultimi possono essere capiti se si tiene conto di quanto già detto, e
1876 cioè che anche le directory sono file (che contengono una lista di nomi) che
1877 il sistema tratta in maniera del tutto analoga a tutti gli altri.
1879 Per questo motivo tutte le volte che compiremo un'operazione su un file che
1880 comporta una modifica del nome contenuto nella directory, andremo anche a
1881 scrivere sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un
1882 esempio di questo può essere la cancellazione di un file, invece leggere o
1883 scrivere o cambiare i permessi di un file ha effetti solo sui tempi di
1886 Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
1887 creazione del file, usato in molti altri sistemi operativi, ma che in Unix non
1888 esiste. Per questo motivo quando si copia un file, a meno di preservare
1889 esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
1890 avrà sempre il tempo corrente come data di ultima modifica.
1892 I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere cambiati usando la
1893 funzione \funcd{utime}, il cui prototipo è:
1894 \begin{prototype}{utime.h}
1895 {int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)}
1897 Cambia i tempi di ultimo accesso e modifica \itindex{inode}
1898 dell'\textit{inode} specificato da \param{filename} secondo i campi
1899 \var{actime} e \var{modtime} di \param{times}. Se questa è \val{NULL} allora
1900 viene usato il tempo corrente.
1902 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1903 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1905 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
1906 \item[\errcode{ENOENT}] \param{filename} non esiste.
1910 La funzione prende come argomento \param{times} una struttura
1911 \struct{utimbuf}, la cui definizione è riportata in
1912 fig.~\ref{fig:struct_utimebuf}, con la quale si possono specificare i nuovi
1913 valori che si vogliono impostare per tempi.
1915 \begin{figure}[!htb]
1916 \footnotesize \centering
1917 \begin{minipage}[c]{15cm}
1918 \includestruct{listati/utimbuf.h}
1921 \caption{La struttura \structd{utimbuf}, usata da \func{utime} per modificare
1923 \label{fig:struct_utimebuf}
1926 L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
1927 cosa è l'argomento \param{times}; se è \val{NULL} la funzione imposta il
1928 tempo corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file; se invece
1929 si è specificato un valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari
1930 del file (o si hanno i privilegi di amministratore).
1932 Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
1933 cambiamento di stato del file, che viene comunque cambiato dal kernel tutte le
1934 volte che si modifica \itindex{inode} l'\textit{inode} (quindi anche alla
1935 chiamata di \func{utime}). Questo serve anche come misura di sicurezza per
1936 evitare che si possa modificare un file nascondendo completamente le proprie
1937 tracce. In realtà la cosa resta possibile, se si è in grado di accedere al
1938 file di dispositivo, scrivendo direttamente sul disco senza passare attraverso
1939 il filesystem, ma ovviamente in questo modo la cosa è molto più complicata da
1942 Infine a partire dal kernel 2.6 la risoluzione dei tempi dei file, che nei
1943 campi di tab.~\ref{tab:file_file_times} è espressa in secondi, è stata
1944 portata ai nanosecondi per la gran parte dei filesystem. La ulteriore
1945 informazione può essere acceduta attraverso altri campi; se si sono definite
1946 le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o \macro{\_SVID\_SOURCE} questi sono
1947 \var{st\_atim.tv\_nsec}, \var{st\_mtim.tv\_nsec} e \var{st\_ctim.tv\_nsec} se
1948 queste non sono definite, \var{st\_atimensec}, \var{st\_mtimensec} e
1949 \var{st\_mtimensec}. Qualora il supporto per questa maggior precisione sia
1950 assente questi campi aggiuntivi saranno nulli.
1952 %TODO documentare utimes
1955 \section{Il controllo di accesso ai file}
1956 \label{sec:file_access_control}
1958 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
1959 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
1960 filesystem standard.\footnote{per standard si intende che implementa le
1961 caratteristiche previste dallo standard POSIX; in Linux sono disponibili
1962 anche una serie di altri filesystem, come quelli di Windows e del Mac, che
1963 non supportano queste caratteristiche.} In questa sezione ne esamineremo i
1964 concetti essenziali e le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
1967 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
1968 \label{sec:file_perm_overview}
1970 Ad ogni file Linux associa sempre l'utente che ne è proprietario (il
1971 cosiddetto \textit{owner}) ed un gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo
1972 degli identificatori di utente e gruppo (\acr{uid} e \acr{gid}). Questi valori
1973 sono accessibili da programma tramite la funzione \func{stat}, e sono
1974 mantenuti nei campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid} della struttura
1975 \struct{stat} (si veda sez.~\ref{sec:file_stat}).\footnote{questo è vero solo
1976 per filesystem di tipo Unix, ad esempio non è vero per il filesystem vfat di
1977 Windows, che non fornisce nessun supporto per l'accesso multiutente, e per
1978 il quale i permessi vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in
1981 Il controllo di accesso ai file segue un modello abbastanza semplice che
1982 prevede tre permessi fondamentali strutturati su tre livelli di accesso.
1983 Esistono varie estensioni a questo modello,\footnote{come le \textit{Access
1984 Control List} che sono state aggiunte ai filesystem standard con opportune
1985 estensioni (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) per arrivare a meccanismi di
1986 controllo ancora più sofisticati come il \textit{mandatory access control}
1987 di SE-Linux.} ma nella maggior parte dei casi il meccanismo standard è più
1988 che sufficiente a soddisfare tutte le necessità più comuni. I tre permessi di
1989 base associati ad ogni file sono:
1991 \item il permesso di lettura (indicato con la lettera \texttt{r}, dall'inglese
1993 \item il permesso di scrittura (indicato con la lettera \texttt{w},
1994 dall'inglese \textit{write}).
1995 \item il permesso di esecuzione (indicato con la lettera \texttt{x},
1996 dall'inglese \textit{execute}).
1998 mentre i tre livelli su cui sono divisi i privilegi sono:
2000 \item i privilegi per l'utente proprietario del file.
2001 \item i privilegi per un qualunque utente faccia parte del gruppo cui
2003 \item i privilegi per tutti gli altri utenti.
2006 L'insieme dei permessi viene espresso con un numero a 12 bit; di questi i nove
2007 meno significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
2008 lettura, scrittura ed esecuzione e sono applicati rispettivamente
2009 rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti gli altri.
2013 \includegraphics[width=6cm]{img/fileperm}
2014 \caption{Lo schema dei bit utilizzati per specificare i permessi di un file
2015 contenuti nel campo \var{st\_mode} di \struct{stat}.}
2016 \label{fig:file_perm_bit}
2019 I restanti tre bit (noti come \itindex{suid~bit} \textit{suid bit},
2020 \itindex{sgid~bit} \textit{sgid bit}, e \itindex{sticky~bit} \textit{sticky
2021 bit}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più complesse del
2022 meccanismo del controllo di accesso su cui torneremo in seguito (in
2023 sez.~\ref{sec:file_special_perm}); lo schema di allocazione dei bit è
2024 riportato in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2026 Anche i permessi, come tutte le altre informazioni pertinenti al file, sono
2027 memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode}; in particolare essi sono
2028 contenuti in alcuni bit del campo \var{st\_mode} della struttura \struct{stat}
2029 (si veda di nuovo fig.~\ref{fig:file_stat_struct}).
2031 In genere ci si riferisce ai tre livelli dei privilegi usando le lettere
2032 \cmd{u} (per \textit{user}), \cmd{g} (per \textit{group}) e \cmd{o} (per
2033 \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti insieme
2034 si usa la lettera \cmd{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente questa
2035 distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso nel VMS,
2036 si parla dei permessi base come di permessi per \textit{owner}, \textit{group}
2037 ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar luogo a confusione. Le costanti
2038 che permettono di accedere al valore numerico di questi bit nel campo
2039 \var{st\_mode} sono riportate in tab.~\ref{tab:file_bit_perm}.
2044 \begin{tabular}[c]{|c|l|}
2046 \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
2049 \const{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere.\\
2050 \const{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere.\\
2051 \const{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire.\\
2053 \const{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere.\\
2054 \const{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere.\\
2055 \const{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire.\\
2057 \const{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere.\\
2058 \const{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere.\\
2059 \const{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire.\\
2062 \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
2063 \texttt{<sys/stat.h>}}
2064 \label{tab:file_bit_perm}
2067 I permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a seconda
2068 che si riferiscano a dei file, dei link simbolici o delle directory; qui ci
2069 limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli più
2072 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo
2073 \itindex{pathname} \textit{pathname} occorre il permesso di esecuzione in
2074 ciascuna delle directory che compongono il \textit{pathname}; lo stesso vale
2075 per aprire un file nella directory corrente (per la quale appunto serve il
2076 diritto di esecuzione).
2078 Per una directory infatti il permesso di esecuzione significa che essa può
2079 essere attraversata nella risoluzione del \itindex{pathname}
2080 \textit{pathname}, ed è distinto dal permesso di lettura che invece implica
2081 che si può leggere il contenuto della directory.
2083 Questo significa che se si ha il permesso di esecuzione senza permesso di
2084 lettura si potrà lo stesso aprire un file in una directory (se si hanno i
2085 permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà vederlo con \cmd{ls}
2086 (mentre per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per la
2089 Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni
2090 (si veda quanto riportato in tab.~\ref{tab:file_open_flags}) di sola lettura o
2091 di lettura/scrittura e leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura
2092 consente di aprire un file in sola scrittura o lettura/scrittura e modificarne
2093 il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare il file.
2095 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
2096 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
2097 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
2098 che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
2099 disco), non è necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti
2100 esso non viene toccato, viene solo modificato il contenuto della directory,
2101 rimuovendo la voce che ad esso fa riferimento).
2103 Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
2104 shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel), occorre
2105 avere il permesso di esecuzione, inoltre solo i file regolari possono essere
2108 I permessi per un link simbolico sono ignorati, contano quelli del file a cui
2109 fa riferimento; per questo in genere il comando \cmd{ls} riporta per un link
2110 simbolico tutti i permessi come concessi; utente e gruppo a cui esso
2111 appartiene vengono pure ignorati quando il link viene risolto, vengono
2112 controllati solo quando viene richiesta la rimozione del link e quest'ultimo è
2113 in una directory con lo \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato (si
2114 veda sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
2116 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
2117 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
2118 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
2119 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'user-ID effettivo, il group-ID
2120 effettivo e gli eventuali group-ID supplementari del processo.\footnote{in
2121 realtà Linux, per quanto riguarda l'accesso ai file, utilizza gli
2122 identificatori del gruppo \textit{filesystem} (si ricordi quanto esposto in
2123 sez.~\ref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai primi,
2124 eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo questa
2127 Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
2128 veda sez.~\ref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
2129 sez.~\ref{sec:file_special_perm}, l'user-ID effettivo e il group-ID effettivo
2130 corrispondono ai valori dell'\acr{uid} e del \acr{gid} dell'utente che ha
2131 lanciato il processo, mentre i group-ID supplementari sono quelli dei gruppi
2132 cui l'utente appartiene.
2134 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
2135 di accesso sono i seguenti:
2137 \item Se l'user-ID effettivo del processo è zero (corrispondente
2138 all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun ulteriore
2139 controllo. Per questo motivo \textsl{root} ha piena libertà di accesso a
2141 \item Se l'user-ID effettivo del processo è uguale all'\acr{uid} del
2142 proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
2145 \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
2146 il processo vuole accedere in lettura, quello di user-write per
2147 l'accesso in scrittura, ecc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
2148 impostato, l'accesso è consentito
2149 \item altrimenti l'accesso è negato
2151 \item Se il group-ID effettivo del processo o uno dei group-ID supplementari
2152 dei processi corrispondono al \acr{gid} del file allora:
2154 \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è impostato, l'accesso è
2156 \item altrimenti l'accesso è negato
2158 \item Se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è impostato,
2159 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
2162 Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
2163 quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un file,
2164 l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per l'utente; i
2165 permessi per il gruppo non vengono neanche controllati. Lo stesso vale se il
2166 processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i permessi per
2167 tutti gli altri non vengono controllati.
2170 \subsection{I bit dei permessi speciali}
2171 \label{sec:file_special_perm}
2176 Come si è accennato (in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
2177 campo \var{st\_mode} di \struct{stat} che vengono usati per il controllo di
2178 accesso oltre ai bit dei permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che
2179 vengono usati per indicare alcune proprietà speciali dei file. Due di questi
2180 sono i bit detti \acr{suid} (da \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (da
2181 \textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
2182 \const{S\_ISUID} e \const{S\_ISGID}.
2184 Come spiegato in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
2185 programma il comportamento normale del kernel è quello di impostare gli
2186 identificatori del gruppo \textit{effective} del nuovo processo al valore dei
2187 corrispondenti del gruppo \textit{real} del processo corrente, che normalmente
2188 corrispondono a quelli dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
2190 Se però il file del programma (che ovviamente deve essere
2191 eseguibile\footnote{per motivi di sicurezza il kernel ignora i bit \acr{suid}
2192 e \acr{sgid} per gli script eseguibili.}) ha il bit \acr{suid} impostato, il
2193 kernel assegnerà come user-ID effettivo al nuovo processo l'\acr{uid} del
2194 proprietario del file al posto dell'\acr{uid} del processo originario. Avere
2195 il bit \acr{sgid} impostato ha lo stesso effetto sul group-ID effettivo del
2198 I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
2199 di usare programmi che richiedono privilegi speciali; l'esempio classico è il
2200 comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file delle password,
2201 quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo dall'amministratore, ma non è
2202 necessario chiamare l'amministratore per cambiare la propria password. Infatti
2203 il comando \cmd{passwd} appartiene a root ma ha il bit \acr{suid} impostato
2204 per cui quando viene lanciato da un utente normale parte con i privilegi di
2207 Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
2208 normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
2209 programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
2210 usati per guadagnare privilegi non consentiti (l'argomento è affrontato in
2211 dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_perms}).
2213 La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere rilevata con
2214 il comando \cmd{ls -l}, che visualizza una lettera \cmd{s} al posto della
2215 \cmd{x} in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La stessa lettera
2216 \cmd{s} può essere usata nel comando \cmd{chmod} per impostare questi bit.
2217 Infine questi bit possono essere controllati all'interno di \var{st\_mode} con
2218 l'uso delle due costanti \const{S\_ISUID} e \const{S\_IGID}, i cui valori sono
2219 riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
2221 Gli stessi bit vengono ad assumere in significato completamente diverso per le
2222 directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVr4 per indicare
2223 con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
2224 veda sez.~\ref{sec:file_ownership_management} per una spiegazione dettagliata
2227 Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per un'ulteriore estensione mutuata
2228 da SVr4. Il caso in cui un file ha il bit \acr{sgid} impostato senza che lo
2229 sia anche il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare
2230 per quel file il \itindex{mandatory~locking} \textit{mandatory locking}
2231 (affronteremo questo argomento in dettaglio più avanti, in
2232 sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
2238 \itindbeg{sticky~bit}
2240 L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \const{S\_ISVTX}, è in
2241 parte un rimasuglio delle origini dei sistemi Unix. A quell'epoca infatti la
2242 memoria virtuale e l'accesso ai file erano molto meno sofisticati e per
2243 ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
2244 si poteva impostare questo bit.
2246 L'effetto di questo bit era che il \index{segmento!testo} segmento di testo
2247 del programma (si veda sez.~\ref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva
2248 scritto nella swap la prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva
2249 fino al riavvio della macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit});
2250 essendo la swap un file continuo o una partizione indicizzata direttamente si
2251 poteva risparmiare in tempo di caricamento rispetto alla ricerca attraverso la
2252 struttura del filesystem. Lo \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera
2253 \texttt{t} al posto della \texttt{x} nei permessi per gli altri.
2255 Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
2256 l'amministratore era in grado di impostare questo bit, che venne chiamato
2257 anche con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della
2258 costante. Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
2259 sostanzialmente inutile questo procedimento.
2261 Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textit{sticky bit} ha
2262 invece assunto un uso importante per le directory;\footnote{lo \textit{sticky
2263 bit} per le directory è un'estensione non definita nello standard POSIX,
2264 Linux però la supporta, così come BSD e SVr4.} in questo caso se tale bit è
2265 impostato un file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha
2266 il permesso di scrittura su di essa ed inoltre è vera una delle seguenti
2269 \item l'utente è proprietario del file
2270 \item l'utente è proprietario della directory
2271 \item l'utente è l'amministratore
2273 un classico esempio di directory che ha questo bit impostato è \file{/tmp}, i
2274 permessi infatti di solito sono i seguenti:
2277 drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
2279 quindi con lo \textit{sticky bit} bit impostato. In questo modo qualunque
2280 utente nel sistema può creare dei file in questa directory (che, come
2281 suggerisce il nome, è normalmente utilizzata per la creazione di file
2282 temporanei), ma solo l'utente che ha creato un certo file potrà cancellarlo o
2283 rinominarlo. In questo modo si evita che un utente possa, più o meno
2284 consapevolmente, cancellare i file temporanei creati degli altri utenti.
2286 \itindend{sticky~bit}
2288 \subsection{Le funzioni per la gestione dei permessi dei file}
2289 \label{sec:file_perm_management}
2291 Come visto in sez.~\ref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad un
2292 file viene fatto utilizzando l'user-ID ed il group-ID effettivo del processo;
2293 ci sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'user-ID
2294 reale ed il group-ID reale, vale a dire usando i valori di \acr{uid} e
2295 \acr{gid} relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come
2296 accennato in sez.~\ref{sec:file_special_perm} e spiegato in dettaglio in
2297 sez.~\ref{sec:proc_perms}, non è detto siano uguali a quelli effettivi.
2299 Per far questo si può usare la funzione \funcd{access}, il cui prototipo è:
2300 \begin{prototype}{unistd.h}
2301 {int access(const char *pathname, int mode)}
2303 Verifica i permessi di accesso.
2305 \bodydesc{La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 se l'accesso non
2306 è consentito ed in caso di errore; nel qual caso la variabile \var{errno}
2309 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non è valido.
2310 \item[\errcode{EACCES}] l'accesso al file non è consentito, o non si ha il
2311 permesso di attraversare una delle directory di \param{pathname}.
2312 \item[\errcode{EROFS}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un file su
2313 un filesystem montato in sola lettura.
2315 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
2316 \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}.}
2319 La funzione verifica i permessi di accesso, indicati da \param{mode}, per il
2320 file indicato da \param{pathname}. I valori possibili per l'argomento
2321 \param{mode} sono esprimibili come combinazione delle costanti numeriche
2322 riportate in tab.~\ref{tab:file_access_mode_val} (attraverso un OR binario
2323 delle stesse). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza
2324 del file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \const{F\_OK},
2325 o anche direttamente \func{stat}. Nel caso in cui \param{pathname} si
2326 riferisca ad un link simbolico, questo viene seguito ed il controllo è fatto
2327 sul file a cui esso fa riferimento.
2329 La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso, si ricordi che il
2330 fatto che una directory abbia permesso di scrittura non significa che ci si
2331 possa scrivere come in un file, e il fatto che un file abbia permesso di
2332 esecuzione non comporta che contenga un programma eseguibile. La funzione
2333 ritorna zero solo se tutte i permessi controllati sono disponibili, in caso
2334 contrario (o di errore) ritorna -1.
2338 \begin{tabular}{|c|l|}
2340 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Significato} \\
2343 \const{R\_OK} & Verifica il permesso di lettura. \\
2344 \const{W\_OK} & Verifica il permesso di scrittura. \\
2345 \const{X\_OK} & Verifica il permesso di esecuzione. \\
2346 \const{F\_OK} & Verifica l'esistenza del file. \\
2349 \caption{Valori possibile per l'argomento \param{mode} della funzione
2351 \label{tab:file_access_mode_val}
2354 Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
2355 eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (ad esempio attraverso
2356 l'uso del \itindex{suid~bit} \textit{suid bit}) che vuole controllare se
2357 l'utente originale ha i permessi per accedere ad un certo file.
2359 Del tutto analoghe a \func{access} sono le due funzioni \funcd{euidaccess} e
2360 \funcd{eaccess} che ripetono lo stesso controllo usando però gli
2361 identificatori del gruppo effettivo, verificando quindi le effettive capacità
2362 di accesso ad un file. Le funzioni hanno entrambe lo stesso
2363 prototipo\footnote{in realtà \func{eaccess} è solo un sinonimo di
2364 \func{euidaccess} fornita per compatibilità con l'uso di questo nome in
2365 altri sistemi.} che è del tutto identico a quello di \func{access}. Prendono
2366 anche gli stessi valori e restituiscono gli stessi risultati e gli stessi
2369 Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
2370 funzioni \funcd{chmod} e \funcd{fchmod}, che operano rispettivamente su un
2371 filename e su un file descriptor, i loro prototipi sono:
2373 \headdecl{sys/types.h}
2374 \headdecl{sys/stat.h}
2376 \funcdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)} Cambia i permessi del
2377 file indicato da \param{path} al valore indicato da \param{mode}.
2379 \funcdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)} Analoga alla precedente, ma usa
2380 il file descriptor \param{fd} per indicare il file.
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:
2385 \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo non corrisponde a quello del
2386 proprietario del file o non è zero.
2387 \item[\errcode{EROFS}] il file è su un filesystem in sola lettura.
2389 ed inoltre \errval{EIO}; \func{chmod} restituisce anche \errval{EFAULT},
2390 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
2391 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchmod} anche \errval{EBADF}.}
2394 Entrambe le funzioni utilizzano come secondo argomento \param{mode}, una
2395 variabile dell'apposito tipo primitivo \type{mode\_t} (vedi
2396 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) utilizzato per specificare i permessi sui
2402 \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
2404 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
2407 \const{S\_ISUID} & 04000 & Set user ID \itindex{suid~bit}.\\
2408 \const{S\_ISGID} & 02000 & Set group ID \itindex{sgid~bit}.\\
2409 \const{S\_ISVTX} & 01000 & Sticky bit \itindex{sticky~bit}.\\
2411 \const{S\_IRWXU} & 00700 & L'utente ha tutti i permessi.\\
2412 \const{S\_IRUSR} & 00400 & L'utente ha il permesso di lettura.\\
2413 \const{S\_IWUSR} & 00200 & L'utente ha il permesso di scrittura.\\
2414 \const{S\_IXUSR} & 00100 & L'utente ha il permesso di esecuzione.\\
2416 \const{S\_IRWXG} & 00070 & Il gruppo ha tutti i permessi.\\
2417 \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha il permesso di lettura.\\
2418 \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha il permesso di scrittura.\\
2419 \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha il permesso di esecuzione.\\
2421 \const{S\_IRWXO} & 00007 & Gli altri hanno tutti i permessi.\\
2422 \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno il permesso di lettura.\\
2423 \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno il permesso di scrittura.\\
2424 \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno il permesso di esecuzione.\\
2427 \caption{Valori delle costanti usate per indicare i vari bit di
2428 \param{mode} utilizzato per impostare i permessi dei file.}
2429 \label{tab:file_permission_const}
2432 Le costanti con cui specificare i singoli bit di \param{mode} sono riportate
2433 in tab.~\ref{tab:file_permission_const}. Il valore di \param{mode} può essere
2434 ottenuto combinando fra loro con un OR binario le costanti simboliche relative
2435 ai vari bit, o specificato direttamente, come per l'omonimo comando di shell,
2436 con un valore numerico (la shell lo vuole in ottale, dato che i bit dei
2437 permessi sono divisibili in gruppi di tre), che si può calcolare direttamente
2438 usando lo schema si utilizzo dei bit illustrato in
2439 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2441 Ad esempio i permessi standard assegnati ai nuovi file (lettura e scrittura
2442 per il proprietario, sola lettura per il gruppo e gli altri) sono
2443 corrispondenti al valore ottale $0644$, un programma invece avrebbe anche il
2444 bit di esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se si volesse attivare il
2445 bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} il valore da fornire sarebbe $4755$.
2447 Il cambiamento dei permessi di un file eseguito attraverso queste funzioni ha
2448 comunque alcune limitazioni, previste per motivi di sicurezza. L'uso delle
2449 funzioni infatti è possibile solo se l'user-ID effettivo del processo
2450 corrisponde a quello del proprietario del file o dell'amministratore,
2451 altrimenti esse falliranno con un errore di \errcode{EPERM}.
2453 Ma oltre a questa regola generale, di immediata comprensione, esistono delle
2454 limitazioni ulteriori. Per questo motivo, anche se si è proprietari del file,
2455 non tutti i valori possibili di \param{mode} sono permessi o hanno effetto;
2456 in particolare accade che:
2458 \item siccome solo l'amministratore può impostare lo \itindex{sticky~bit}
2459 \textit{sticky bit}, se l'user-ID effettivo del processo non è zero esso
2460 viene automaticamente cancellato (senza notifica di errore) qualora sia
2461 stato indicato in \param{mode}.
2462 \item per quanto detto in sez.~\ref{sec:file_ownership_management} riguardo la
2463 creazione dei nuovi file, si può avere il caso in cui il file creato da un
2464 processo è assegnato ad un gruppo per il quale il processo non ha privilegi.
2465 Per evitare che si possa assegnare il bit \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} ad
2466 un file appartenente ad un gruppo per cui non si hanno diritti, questo viene
2467 automaticamente cancellato da \param{mode} (senza notifica di errore)
2468 qualora il gruppo del file non corrisponda a quelli associati al processo
2469 (la cosa non avviene quando l'user-ID effettivo del processo è zero).
2472 Per alcuni filesystem\footnote{i filesystem più comuni (\textsl{ext2},
2473 \textsl{ext3}, \textsl{reiserfs}) supportano questa caratteristica, che è
2474 mutuata da BSD.} è inoltre prevista un'ulteriore misura di sicurezza, volta
2475 a scongiurare l'abuso dei \itindex{suid~bit} bit \acr{suid} e \acr{sgid}; essa
2476 consiste nel cancellare automaticamente questi bit dai permessi di un file
2477 qualora un processo che non appartenga all'amministratore\footnote{per la
2478 precisione un processo che non dispone della capability
2479 \const{CAP\_FSETID}.} effettui una scrittura. In questo modo anche se un
2480 utente malizioso scopre un file \acr{suid} su cui può scrivere, un'eventuale
2481 modifica comporterà la perdita di questo privilegio.
2483 Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod} ci permettono di modificare i
2484 permessi di un file, resta però il problema di quali sono i permessi assegnati
2485 quando il file viene creato. Le funzioni dell'interfaccia nativa di Unix, come
2486 vedremo in sez.~\ref{sec:file_open}, permettono di indicare esplicitamente i
2487 permessi di creazione di un file, ma questo non è possibile per le funzioni
2488 dell'interfaccia standard ANSI C che non prevede l'esistenza di utenti e
2489 gruppi, ed inoltre il problema si pone anche per l'interfaccia nativa quando i
2490 permessi non vengono indicati esplicitamente.
2494 Per le funzioni dell'interfaccia standard ANSI C l'unico riferimento possibile
2495 è quello della modalità di apertura del nuovo file (lettura/scrittura o sola
2496 lettura), che però può fornire un valore che è lo stesso per tutti e tre i
2497 permessi di sez.~\ref{sec:file_perm_overview} (cioè $666$ nel primo caso e
2498 $222$ nel secondo). Per questo motivo il sistema associa ad ogni
2499 processo\footnote{è infatti contenuta nel campo \var{umask} della struttura
2500 \struct{fs\_struct}, vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} una maschera di
2501 bit, la cosiddetta \textit{umask}, che viene utilizzata per impedire che
2502 alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di creazione. I
2503 bit indicati nella maschera vengono infatti cancellati dai permessi quando un
2504 nuovo file viene creato.\footnote{l'operazione viene fatta sempre: anche
2505 qualora si indichi esplicitamente un valore dei permessi nelle funzioni di
2506 creazione che lo consentono, i permessi contenuti nella \textit{umask}
2509 La funzione che permette di impostare il valore di questa maschera di
2510 controllo è \funcd{umask}, ed il suo prototipo è:
2511 \begin{prototype}{stat.h}
2512 {mode\_t umask(mode\_t mask)}
2514 Imposta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato da \param{mask}
2515 (di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi).
2517 \bodydesc{La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una
2518 delle poche funzioni che non restituisce codici di errore.}
2521 In genere si usa questa maschera per impostare un valore predefinito che
2522 escluda preventivamente alcuni permessi (usualmente quello di scrittura per il
2523 gruppo e gli altri, corrispondente ad un valore per \param{mask} pari a
2524 $022$). In questo modo è possibile cancellare automaticamente i permessi non
2525 voluti. Di norma questo valore viene impostato una volta per tutte al login a
2526 $022$, e gli utenti non hanno motivi per modificarlo.
2531 \subsection{La gestione della titolarità dei file}
2532 \label{sec:file_ownership_management}
2534 Vedremo in sez.~\ref{sec:file_base_func} con quali funzioni si possono creare
2535 nuovi file, in tale occasione vedremo che è possibile specificare in sede di
2536 creazione quali permessi applicare ad un file, però non si può indicare a
2537 quale utente e gruppo esso deve appartenere. Lo stesso problema si presenta
2538 per la creazione di nuove directory (procedimento descritto in
2539 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).
2541 Lo standard POSIX prescrive che l'\acr{uid} del nuovo file corrisponda
2542 all'user-ID effettivo del processo che lo crea; per il \acr{gid} invece prevede
2543 due diverse possibilità:
2545 \item il \acr{gid} del file corrisponde al group-ID effettivo del processo.
2546 \item il \acr{gid} del file corrisponde al \acr{gid} della directory in cui
2549 in genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
2550 semantica BSD. Linux invece segue quella che viene chiamata semantica SVr4; di
2551 norma cioè il nuovo file viene creato, seguendo la prima opzione, con il
2552 \acr{gid} del processo, se però la directory in cui viene creato il file ha il
2553 bit \acr{sgid} impostato allora viene usata la seconda opzione.
2555 Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \acr{gid} viene sempre
2556 automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
2557 partenza, in tutte le sotto-directory.
2559 La semantica SVr4 offre la possibilità di scegliere, ma per ottenere lo stesso
2560 risultato di coerenza che si ha con BSD necessita che per le nuove directory
2561 venga anche propagato anche il bit \acr{sgid}. Questo è il comportamento
2562 predefinito del comando \cmd{mkdir}, ed è in questo modo ad esempio che Debian
2563 assicura che le sotto-directory create nella home di un utente restino sempre
2564 con il \acr{gid} del gruppo primario dello stesso.
2566 Come per i permessi, il sistema fornisce anche delle funzioni che permettano
2567 di cambiare utente e gruppo cui il file appartiene; le funzioni in questione
2568 sono tre: \funcd{chown}, \funcd{fchown} e \funcd{lchown}, ed i loro prototipi
2571 \headdecl{sys/types.h}
2572 \headdecl{sys/stat.h}
2574 \funcdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
2575 \funcdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
2576 \funcdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
2578 Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
2579 specificati dalle variabili \param{owner} e \param{group}.
2581 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
2582 un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
2584 \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo non corrisponde a quello del
2585 proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
2587 Oltre a questi entrambe restituiscono gli errori \errval{EROFS} e
2588 \errval{EIO}; \func{chown} restituisce anche \errval{EFAULT},
2589 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
2590 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchown} anche \errval{EBADF}.}
2593 In Linux soltanto l'amministratore (in sostanza un processo con la
2594 \itindex{capabilities} capability \const{CAP\_CHOWN}) può cambiare il
2595 proprietario di un file, seguendo la semantica di BSD che non consente agli
2596 utenti di assegnare i loro file ad altri (per evitare eventuali aggiramenti
2597 delle quote). L'amministratore può cambiare il gruppo di un file, il
2598 proprietario può cambiare il gruppo dei file che gli appartengono solo se il
2599 nuovo gruppo è il suo gruppo primario o uno dei gruppi di cui fa parte.
2601 La funzione \func{chown} segue i link simbolici, per operare direttamente su
2602 un link simbolico si deve usare la funzione \func{lchown}.\footnote{fino alla
2603 versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non seguiva i link simbolici, da
2604 allora questo comportamento è stato assegnato alla funzione \func{lchown},
2605 introdotta per l'occasione, ed è stata creata una nuova system call per
2606 \func{chown} che seguisse i link simbolici.} La funzione \func{fchown} opera
2607 su un file aperto, essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX.
2608 Un'altra estensione rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come
2609 valore per \param{owner} e \param{group} i valori restano immutati.
2611 Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
2612 privilegi di root entrambi i bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} e
2613 \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} vengono cancellati. Questo non avviene per il
2614 bit \acr{sgid} nel caso in cui esso sia usato (in assenza del corrispondente
2615 permesso di esecuzione) per indicare che per il file è attivo il
2616 \itindex{mandatory~locking} \textit{mandatory locking}.
2619 \subsection{Un quadro d'insieme sui permessi}
2620 \label{sec:file_riepilogo}
2622 Avendo affrontato in maniera separata il comportamento delle varie funzioni ed
2623 il significato dei singoli bit dei permessi sui file, vale la pena fare un
2624 riepilogo in cui si riassumono le caratteristiche di ciascuno di essi, in modo
2625 da poter fornire un quadro d'insieme.
2627 In tab.~\ref{tab:file_fileperm_bits} si sono riassunti gli effetti dei vari
2628 bit dei permessi per un file; per quanto riguarda l'applicazione dei permessi
2629 per proprietario, gruppo ed altri si ricordi quanto illustrato in
2630 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Per compattezza, nella tabelle si sono
2631 specificati i bit di \itindex{suid~bit} \textit{suid}, \itindex{sgid~bit}
2632 \textit{sgid} e \textit{sticky} \itindex{sticky~bit} con la notazione
2633 illustrata anche in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2638 \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
2640 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
2641 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
2642 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
2643 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
2644 \multirow{2}{*}{\textbf{Operazioni possibili}} \\
2646 \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
2649 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del proprietario.\\
2650 -&1&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del gruppo proprietario.\\
2651 -&1&-&-&-&0&-&-&-&-&-&-&Il \itindex{mandatory~locking}
2652 \textit{mandatory locking} è abilitato.\\
2653 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
2654 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il proprietario.\\
2655 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il proprietario.\\
2656 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di esecuzione per il proprietario.\\
2657 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il gruppo proprietario.\\
2658 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il gruppo proprietario.\\
2659 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di esecuzione per il gruppo proprietario.\\
2660 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di lettura per tutti gli altri.\\
2661 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di scrittura per tutti gli altri.\\
2662 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di esecuzione per tutti gli altri.\\
2665 \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per un
2667 \label{tab:file_fileperm_bits}
2670 In tab.~\ref{tab:file_dirperm_bits} si sono invece riassunti gli effetti dei
2671 vari bit dei permessi per una directory; anche in questo caso si sono
2672 specificati i bit di \itindex{suid~bit} \textit{suid}, \itindex{sgid~bit}
2673 \textit{sgid} e \textit{sticky} \itindex{sticky~bit} con la notazione compatta
2674 illustrata in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
2679 \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
2681 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
2682 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
2683 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
2684 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
2685 \multirow{2}{*}{\textbf{Operazioni possibili}} \\
2687 \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
2690 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
2691 -&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Propaga il gruppo proprietario ai nuovi file
2693 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Limita l'accesso in scrittura dei file nella
2695 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il proprietario.\\
2696 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il proprietario.\\
2697 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di attraversamento per il proprietario.\\
2698 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il gruppo
2700 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il gruppo
2702 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di attraversamento per il gruppo
2704 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di visualizzazione per tutti gli altri.\\
2705 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di aggiornamento per tutti gli altri.\\
2706 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di attraversamento per tutti gli altri.\\
2709 \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per una
2711 \label{tab:file_dirperm_bits}
2714 Nelle tabelle si è indicato con il carattere ``-'' il fatto che il valore del
2715 bit in questione non è influente rispetto a quanto indicato nella riga della
2716 tabella; la descrizione dell'operazione fa riferimento soltanto alla
2717 combinazione di bit per i quali è stato riportato esplicitamente un valore.
2718 Si rammenti infine che il valore dei bit dei permessi non ha alcun effetto
2719 qualora il processo possieda i privilegi di amministratore.
2723 \section{Caratteristiche e funzionalità avanzate}
2724 \label{sec:file_dir_advances}
2726 Tratteremo qui alcune caratteristiche e funzionalità avanzate della gestione
2727 di file e directory, affrontando anche una serie di estensioni
2728 dell'interfaccia classica dei sistemi unix-like, principalmente utilizzate a
2729 scopi di sicurezza, che sono state introdotte nelle versioni più recenti di
2733 \subsection{La gestione delle \textit{capabilities}}
2734 \label{sec:proc_capabilities}
2736 \itindbeg{capabilities}
2738 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} l'architettura classica della
2739 gestione dei privilegi in un sistema unix-like ha il sostanziale problema di
2740 fornire all'amministratore dei poteri troppo ampi, questo comporta che anche
2741 quando si siano predisposte delle misure di protezione per in essere in grado
2742 di difendersi dagli effetti di una eventuale compromissione del
2743 sistema,\footnote{come montare un filesystem in sola lettura per impedirne
2744 modifiche, o marcare un file come immutabile.} una volta che questa sia
2745 stata effettuata e si siano ottenuti i privilegi di amministratore, queste
2746 potranno essere comunque rimosse.\footnote{nei casi elencati nella precedente
2747 nota si potrà sempre rimontare il sistema in lettura-scrittura, o togliere
2748 la marcatura di immutabilità.}
2750 Il problema consiste nel fatto che nell'architettura tradizionale di un
2751 sistema unix-like i controlli di accesso sono basati su un solo livello di
2752 separazione: per i processi normali essi sono posti in atto, mentre per i
2753 processi con i privilegi di amministratore essi non vengono neppure eseguiti;
2754 per questo motivo non era previsto alcun modo per evitare che un processo con
2755 diritti di amministratore non potesse eseguire certe operazioni, o per cedere
2756 definitivamente alcuni privilegi da un certo momento in poi.
2758 Per ovviare a tutto ciò, a partire dai kernel della serie 2.2, è stato
2759 introdotto un meccanismo, detto \textit{capabilities}, che consentisse di
2760 suddividere i vari privilegi tradizionalmente associati all'amministratore in
2761 un insieme di \textsl{capacità} distinte. L'idea era che queste capacità
2762 potessero essere abilitate e disabilitate in maniera indipendente per ciascun
2763 processo con privilegi di amministratore, permettendo così una granularità
2764 molto più fine nella distribuzione degli stessi che evitasse la originaria
2765 situazione di \textsl{tutto o nulla}.
2767 Il meccanismo completo delle \textit{capabilities}\footnote{l'implementazione
2768 di Linux si rifà ad una bozza per quello che dovrebbe divenire lo standard
2769 POSIX.1e, che prevede questa funzionalità.} prevederebbe anche la
2770 possibilità di associare le stesse \textit{capabilities} anche ai singoli file
2771 eseguibili,\footnote{una descrizione sommaria di questa funzionalità è
2772 riportata nella pagina di manuale che descrive l'implementazione delle
2773 \textit{capabilities} con Linux (accessibile con \texttt{man capabilities}),
2774 ma non essendo implementata non ne tratteremo qui.} in modo da poter
2775 stabilire quali capacità possono essere utilizzate quando viene messo in
2776 esecuzione uno specifico programma; attualmente però questa funzionalità non è
2777 implementata.\footnote{per attualmente si intende fino al kernel 2.6.23;
2778 benché l'infrastruttura per crearla sia presente (vedi anche
2779 sez.~\ref{sec:file_xattr}) finora non è disponibile nessuna realizzazione
2780 delle specifiche POSIX.1e, esistono però dei patch di sicurezza del kernel,
2781 come LIDS (vedi \href{http://www.lids.org}{\textsf{http://www.lids.org/})}
2782 che realizzano qualcosa di simile.}
2784 % TODO verificare per process capability bounding set, vedi:
2785 % http://git.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commit;h=3b7391de67da515c91f48aa371de77cb6cc5c07e
2787 % TODO capire cosa cambia con i patch del 2.6.26, vedi
2788 % http://lwn.net/Articles/280279/
2790 \begin{table}[!h!btp]
2793 \begin{tabular}{|l|p{12cm}|}
2795 \textbf{Capacità}&\textbf{Descrizione}\\
2799 % POSIX-draft defined capabilities.
2801 \const{CAP\_CHOWN} & La capacità di cambiare proprietario e gruppo
2802 proprietario di un file (vedi
2803 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}).\\
2804 \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}& La capacità di evitare il controllo dei
2805 permessi di lettura, scrittura ed esecuzione dei
2806 file, (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control})
2807 caratteristici del modello classico del
2808 controllo di accesso chiamato
2809 \itindex{Discrectionary~Access~Control~(DAC)}
2810 \textit{Discrectionary Access Control} (da cui
2812 \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}& La capacità di evitare il controllo dei
2813 permessi di lettura, scrittura ed esecuzione per
2815 sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
2816 \const{CAP\_FOWNER} & La capacità di evitare il controllo che
2817 l'user-ID effettivo del processo (o meglio il
2818 \textit{filesystem user-ID}, vedi
2819 sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con
2820 quello del proprietario di un file per tutte
2821 le operazioni privilegiate non coperte dalle
2822 precedenti \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} e
2823 \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}. Queste
2824 comprendono i cambiamenti dei permessi e dei
2825 tempi del file (vedi
2826 sez.~\ref{sec:file_perm_management} e
2827 sez.~\ref{sec:file_file_times}), le impostazioni
2828 degli attributi estesi (con il comando
2829 \cmd{chattr}) e delle ACL, poter ignorare lo
2830 \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} nella
2831 cancellazione dei file (vedi
2832 sez.~\ref{sec:file_special_perm}), la possibilità
2833 di impostare il flag di \const{O\_NOATIME} con
2834 \func{open} e \func{fcntl} (vedi
2835 sez.~\ref{sec:file_open} e
2836 sez.~\ref{sec:file_fcntl}).\\
2837 \const{CAP\_FSETID} & La capacità di evitare la cancellazione
2838 automatica dei bit \itindex{suid~bit} \acr{suid}
2839 e \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} quando un file
2840 per i quali sono impostati viene modificato da
2841 un processo senza questa capacità e la capacità
2842 di impostare il bit \acr{sgid} su un file anche
2843 quando questo è relativo ad un gruppo cui non si
2845 sez.~\ref{sec:file_perm_management}).\\
2846 \const{CAP\_KILL} & La capacità di mandare segnali a qualunque
2847 processo (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}).\\
2848 \const{CAP\_SETGID} & La capacità di manipolare i group ID dei
2849 processi, sia il principale che i supplementari,
2850 (vedi sez.~\ref{sec:proc_setgroups} che quelli
2851 trasmessi tramite i socket \textit{unix domain}
2852 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
2853 \const{CAP\_SETUID} & La capacità di manipolare gli user ID del
2854 processo (con \func{setuid}, \func{setreuid},
2855 \func{setresuid}, \func{setfsuid}) e di
2856 trasmettere un valore arbitrario
2857 dell'\textsl{uid} nel passaggio delle
2858 credenziali coi socket \textit{unix domain} (vedi
2859 sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
2861 % Linux specific capabilities
2864 \const{CAP\_SETPCAP} & La capacità di impostare o rimuovere una capacità
2865 (limitatamente a quelle che il processo
2866 chiamante ha nel suo insieme di capacità
2867 permesse) da qualunque processo.\\
2868 % TODO cambiata nel 2.4.24 rc1 ?
2869 \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}& La capacità di impostare gli attributi
2870 \textit{immutable} e \itindex{append~mode}
2871 \textit{append only} per i file su un
2872 filesystem che supporta questi
2874 \const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}& La capacità di porre in ascolto server
2875 su porte riservate (vedi
2876 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}).\\
2877 \const{CAP\_NET\_BROADCAST}& La capacità di consentire l'uso di socket in
2878 \itindex{broadcast} \textit{broadcast} e
2879 \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
2880 \const{CAP\_NET\_ADMIN} & La capacità di eseguire alcune operazioni
2881 privilegiate sulla rete (impostare le opzioni
2882 privilegiate dei socket, abilitare il
2883 \itindex{multicast} \textit{multicasting},
2884 impostare interfacce di rete e
2885 tabella di instradamento).\\
2886 \const{CAP\_NET\_RAW} & La capacità di usare socket \texttt{RAW} e
2887 \texttt{PACKET} (quelli che permettono di creare
2888 pacchetti nei protocolli di basso livello).\\
2889 \const{CAP\_IPC\_LOCK} & La capacità di effettuare il \textit{memory
2890 locking} \itindex{memory~locking} con le
2891 funzioni \func{mlock}, \func{mlockall},
2892 \func{shmctl}, \func{mmap} (vedi
2893 sez.~\ref{sec:proc_mem_lock} e
2894 sez.~\ref{sec:file_memory_map}). \\
2895 \const{CAP\_IPC\_OWNER} & La capacità di evitare il controllo dei permessi
2896 per le operazioni sugli oggetti di
2897 intercomunicazione fra processi (vedi
2898 sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).\\
2899 \const{CAP\_SYS\_MODULE}& La capacità di caricare e rimuovere moduli del
2901 \const{CAP\_SYS\_RAWIO} & La capacità di eseguire operazioni sulle porte
2902 di I/O con \func{ioperm} e \func{iopl} (vedi
2903 sez.~\ref{sec:file_io_port}).\\
2904 \const{CAP\_SYS\_CHROOT}& La capacità di eseguire la funzione
2906 sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
2907 \const{CAP\_SYS\_PTRACE}& Consente di tracciare qualunque processo con
2909 sez.~\ref{sec:xxx_ptrace}).\\
2910 \const{CAP\_SYS\_PACCT} & La capacità di usare le funzioni di
2911 \textit{accounting} dei processi (vedi
2912 sez.~\ref{sec:sys_bsd_accounting}).\\
2913 \const{CAP\_SYS\_ADMIN} & La capacità di eseguire una serie di compiti
2914 amministrativi (come impostare le quote,
2915 attivare e disattivare la swap, montare,
2916 rimontare e smontare filesystem, ecc.). \\
2917 \const{CAP\_SYS\_BOOT} & La capacità di fare eseguire un riavvio del
2919 % TODO trattare reboot e kexec
2920 \const{CAP\_SYS\_NICE} & La capacità di modificare le priorità dei
2921 processi (vedi sez.~\ref{sec:proc_priority}). \\
2922 \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}& La capacità di superare le limitazioni sulle
2923 risorse, aumentare le quote disco, usare lo
2924 spazio disco riservato all'amministratore.\\
2925 \const{CAP\_SYS\_TIME} & La capacità di modificare il tempo di sistema
2926 (vedi sez.~\ref{sec:sys_time}).\\
2927 \const{CAP\_SYS\_TTY\_CONFIG}& La capacità di simulare un \textit{hangup}
2928 della console, con la funzione
2930 \const{CAP\_MKNOD} & La capacità di creare file di dispositivo con la
2931 funzione \func{mknod} (vedi
2932 sez.~\ref{sec:file_mknod}).\footnotemark\\
2933 \const{CAP\_LEASE} & La capacità di creare dei \textit{file lease}
2934 \index{file!lease} su di un file (vedi
2935 sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease})
2936 indipendentemente dalla proprietà dello
2937 stesso.\footnotemark\\
2938 \const{CAP\_SETFCAP} & La capacità di impostare le
2939 \textit{capabilities} di un file (non
2941 \const{CAP\_AUDIT\_WRITE}&consente la scrittura di dati nel giornale di
2942 auditing del kernel.\\
2943 \const{CAP\_AUDIT\_CONTROL}& consente di abilitare e disabilitare il
2944 controllo dell'auditing.\footnotemark\\
2945 % TODO verificare questa roba dell'auditing
2948 \caption{Le costanti che identificano le \textit{capabilities} presenti nel
2950 \label{tab:proc_capabilities}
2953 \footnotetext[21]{questa capacità è presente soltanto a partire dai kernel
2956 \footnotetext[22]{questa capacità è presente soltanto a partire dai kernel della
2959 \footnotetext{queste ultime due capacità sono presenti soltanto a partire dai
2960 kernel della serie 2.6.11.}
2962 Per gestire questo nuovo meccanismo ciascun processo porta con sé tre distinti
2963 insiemi di \textit{capabilities}, che vengono denominati rispettivamente
2964 \textit{effective}, \textit{permitted} ed \textit{inherited}. Questi insiemi
2965 vengono mantenuti in forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel
2966 li mantiene, come i vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid},
2967 all'interno della \struct{task\_struct} di ciascun processo (vedi
2968 fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), nei tre campi \texttt{cap\_effective},
2969 \texttt{cap\_inheritable}, \texttt{cap\_permitted} del tipo
2970 \texttt{kernel\_cap\_t}; questo è attualmente definito come intero a 32 bit,
2971 il che comporta un massimo di 32 \textit{capabilities} distinte.} in cui
2972 ciascun bit corrisponde ad una capacità diversa; se ne è riportato
2973 l'elenco,\footnote{si tenga presente che l'elenco delle \textit{capabilities}
2974 presentato questa tabella, ripreso dalla relativa pagina di manuale
2975 (accessibile con \texttt{man capabilities}) e dalle definizioni in
2976 \texttt{sys/capabilities.h}, è quello aggiornato al kernel 2.6.6.} con una
2977 breve descrizione, ed il nome delle costanti che identificano i singoli bit,
2978 in tab.~\ref{tab:proc_capabilities}; la tabella è divisa in due parti, la
2979 prima riporta le \textit{capabilities} previste nella bozza dello standard
2980 POSIX1.e, la seconda quelle specifiche di Linux.
2982 L'utilizzo di tre distinti insiemi serve a fornire una interfaccia flessibile
2983 per l'uso delle \textit{capabilities}, con scopi analoghi a quelli per cui
2984 sono mantenuti i diversi insiemi di identificatori di
2985 sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato è il seguente:
2986 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
2987 \item[\textit{effective}] l'insieme delle \textit{capabilities}
2988 ``\textsl{effettive}'', cioè di quelle che vengono effettivamente usate dal
2989 kernel quando deve eseguire il controllo di accesso per le varie operazioni
2990 compiute dal processo.
2991 \item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
2992 ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
2993 \textsl{può} impostare come \textsl{effettive}. Se un processo cancella una
2994 capacità da questo insieme non potrà più riassumerla (almeno che non esegua
2995 un programma che è \acr{suid} di root).
2996 \item[\textit{inherited}] l'insieme delle \textit{capabilities}
2997 ``\textsl{ereditabili}'', cioè quelle che vengono trasmesse ad un nuovo
2998 programma eseguito attraverso una chiamata ad \func{exec} (con l'eccezione
2999 del caso che questo sia \acr{suid} di root).
3000 \label{sec:capabilities_set}
3003 Oltre a questi tre insiemi, che sono relativi al singolo processo, il kernel
3004 mantiene un insieme generale valido per tutto il sistema, chiamato
3005 \itindex{capabilities~bounding~set} \textit{capabilities bounding set}. Ogni
3006 volta che un programma viene posto in esecuzione con \func{exec} il contenuto
3007 degli insiemi \textit{effective} e \textit{permitted} vengono mascherati con
3008 un \textsl{AND} binario del contenuto corrente del \textit{capabilities
3009 bounding set}, così che il nuovo processo potrà disporre soltanto delle
3010 capacità in esso elencate.
3012 Il \textit{capabilities bounding set} è un parametro di sistema, accessibile
3013 attraverso il contenuto del file \procfile{/proc/sys/kernel/cap-bound}, che per
3014 questa sua caratteristica consente di impostare un limite generale alle
3015 capacità che possono essere accordate ai vari processi. Questo valore può
3016 essere impostato ad un valore arbitrario esclusivamente dal primo processo
3017 eseguito nel sistema (di norma cioè da \texttt{/sbin/init}), ogni processo
3018 eseguito successivamente (cioè con \textsl{pid} diverso da 1) anche se
3019 eseguito con privilegi di amministratore potrà soltanto rimuovere uno dei bit
3020 già presenti dell'insieme: questo significa che una volta rimossa una
3021 \textit{capability} dal \textit{capabilities bounding set} essa non sarà più
3022 disponibile, neanche per l'amministratore, a meno di un riavvio.
3024 Quando un programma viene messo in esecuzione\footnote{cioè quando viene
3025 eseguita la \func{execve} con cui lo si lancia; in corrispondenza di una
3026 \func{fork} le \textit{capabilities} non vengono modificate.} esso eredita
3027 (nel senso che assume negli insiemi \textit{effective} e \textit{permitted})
3028 le \textit{capabilities} mantenute nell'insieme \textit{inherited}, a meno che
3029 non sia eseguito un programma \acr{suid} di root o la \func{exec} sia stata
3030 eseguita da un programma con \textsl{uid} reale zero; in tal caso il programma
3031 ottiene tutte le \textit{capabilities} presenti nel \textit{capabilities
3032 bounding set}. In questo modo si può far si che ad un processo eseguito in
3033 un secondo tempo possano essere trasmesse solo un insieme limitato di
3034 capacità, impedendogli di recuperare quelle assenti nell'insieme
3035 \textit{inherited}. Si tenga presente invece che attraverso una \func{fork}
3036 vengono mantenute le stesse capacità del processo padre.
3038 Per la gestione delle \textit{capabilities} il kernel mette a disposizione due
3039 funzioni che permettono rispettivamente di leggere ed impostare i valori dei
3040 tre insiemi illustrati in precedenza. Queste due funzioni sono \funcd{capget}
3041 e \funcd{capset} e costituiscono l'interfaccia di gestione basso livello; i
3042 loro rispettivi prototipi sono:
3044 \headdecl{sys/capability.h}
3046 \funcdecl{int capget(cap\_user\_header\_t hdrp, cap\_user\_data\_t datap)}
3047 Legge le \textit{capabilities}.
3049 \funcdecl{int capset(cap\_user\_header\_t hdrp, const cap\_user\_data\_t
3051 Imposta le \textit{capabilities}.
3054 \bodydesc{Entrambe le funzioni ritornano 0 in caso di successo e -1 in caso
3055 di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
3057 \item[\errcode{ESRCH}] si è fatto riferimento ad un processo inesistente.
3058 \item[\errcode{EPERM}] si è tentato di aggiungere una capacità
3059 nell'insieme delle \textit{capabilities} permesse, o di impostare una
3060 capacità non presente nell'insieme di quelle permesse negli insieme
3061 delle effettive o ereditate, o si è cercato di impostare una
3062 \textit{capability} di un altro processo senza avare
3063 \const{CAP\_SETPCAP}.
3065 ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EINVAL}.
3070 Queste due funzioni prendono come argomenti due tipi di dati dedicati,
3071 definiti come puntatori a due strutture specifiche di Linux, illustrate in
3072 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}. Per poterle utilizzare occorre anche
3073 cancellare la macro \macro{\_POSIX\_SOURCE}.\footnote{per farlo occorre
3074 utilizzare la direttiva di preprocessore \direct{undef}; si dovrà cioè
3075 inserire una istruzione \texttt{\#undef \_POSIX\_SOURCE} prima di includere
3076 \texttt{sys/capability.h}.} Si tenga presente che le strutture di
3077 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}, come i prototipi delle due funzioni
3078 \func{capget} e \func{capset}, sono soggette ad essere modificate con il
3079 cambiamento del kernel (in particolare i tipi di dati delle strutture) ed
3080 anche se finora l'interfaccia è risultata stabile, non c'è nessuna
3081 assicurazione che questa venga mantenuta.\footnote{anzi, visto lo scarso
3082 utilizzo di questa funzionalità ci sono state varie discussioni fra gli
3083 sviluppatori del kernel relative all'eliminarla o al modificarla
3084 radicalmente.} Pertanto se si vogliono scrivere programmi portabili che
3085 possano essere eseguiti su qualunque versione del kernel è opportuno
3086 utilizzare le interfacce di alto livello.
3088 \begin{figure}[!htb]
3091 \begin{minipage}[c]{15cm}
3092 \includestruct{listati/cap_user_header_t.h}
3095 \caption{Definizione delle strutture a cui fanno riferimento i puntatori
3096 \structd{cap\_user\_header\_t} e \structd{cap\_user\_data\_t} usati per
3097 l'interfaccia di gestione di basso livello delle \textit{capabilities}.}
3098 \label{fig:cap_kernel_struct}
3101 La struttura a cui deve puntare l'argomento \param{hdrp} serve ad indicare,
3102 tramite il campo \var{pid}, il processo del quale si vogliono leggere o
3103 modificare le \textit{capabilities}. Il campo \var{version} deve essere
3104 impostato al valore della versione delle usata dal kernel (quello indicato
3105 dalla costante \const{\_LINUX\_CAPABILITY\_VERSION} di
3106 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}) altrimenti le funzioni ritorneranno con un
3107 errore di \errcode{EINVAL}, restituendo nel campo stesso il valore corretto
3108 della versione in uso. La struttura a cui deve puntare l'argomento
3109 \param{datap} invece conterrà i valori letti o da impostare per i tre insiemi
3110 delle capacità del processo.
3112 Dato che le precedenti funzioni, oltre ad essere specifiche di Linux, non
3113 garantiscono la stabilità nell'interfaccia, è sempre opportuno effettuare la
3114 gestione delle \textit{capabilities} utilizzando le funzioni di libreria a
3115 questo dedicate. Queste funzioni, che seguono quanto previsto nelle bozze
3116 dello standard POSIX.1e, non fanno parte delle \acr{glibc} e sono fornite in
3117 una libreria a parte,\footnote{la libreria è \texttt{libcap2}, nel caso di
3118 Debian può essere installata con il pacchetto omonimo.} pertanto se un
3119 programma le utilizza si dovrà indicare esplicitamente l'uso della suddetta
3120 libreria attraverso l'opzione \texttt{-lcap} del compilatore.
3122 Le funzioni dell'interfaccia delle bozze di POSIX.1e prevedono l'uso di uno
3123 tipo di dato opaco, \type{cap\_t}, come puntatore ai dati mantenuti nel
3124 cosiddetto \textit{capability state},\footnote{si tratta in sostanza di un
3125 puntatore ad una struttura interna utilizzata dalle librerie, i cui campi
3126 non devono mai essere acceduti direttamente.} in sono memorizzati tutti i
3127 dati delle \textit{capabilities}. In questo modo è possibile mascherare i
3128 dettagli della gestione di basso livello, che potranno essere modificati senza
3129 dover cambiare le funzioni dell'interfaccia, che faranno riferimento soltanto
3130 ad oggetti di questo tipo. L'interfaccia pertanto non soltanto fornisce le
3131 funzioni per modificare e leggere le \textit{capabilities}, ma anche quelle
3132 per gestire i dati attraverso \type{cap\_t}.
3134 La prima funzione dell'interfaccia è quella che permette di inizializzare un
3135 \textit{capability state}, allocando al contempo la memoria necessaria per i
3136 relativi dati. La funzione è \funcd{cap\_init} ed il suo prototipo è:
3138 \headdecl{sys/capability.h}
3140 \funcdecl{cap\_t cap\_init(void)}
3141 Crea ed inizializza un \textit{capability state}.
3143 \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
3144 \macro{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il
3145 valore \errval{ENOMEM}.
3149 La funzione restituisce il puntatore \type{cap\_t} ad uno stato inizializzato
3150 con tutte le \textit{capabilities} azzerate. In caso di errore (cioè quando
3151 non c'è memoria sufficiente ad allocare i dati) viene restituito \macro{NULL}
3152 ed \var{errno} viene impostata a \errval{ENOMEM}. La memoria necessaria a
3153 mantenere i dati viene automaticamente allocata da \func{cap\_init}, ma dovrà
3154 essere disallocata esplicitamente quando non è più necessaria utilizzando, per
3155 questo l'interfaccia fornisce una apposita funzione, \funcd{cap\_free}, il cui
3158 \headdecl{sys/capability.h}
3160 \funcdecl{int cap\_free(void *obj\_d)}
3161 Disalloca la memoria allocata per i dati delle \textit{capabilities}.
3163 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
3164 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
3168 La funzione permette di liberare la memoria allocata dalle altre funzioni
3169 della libreria sia per un \textit{capability state}, nel qual caso l'argomento
3170 dovrà essere un dato di tipo \type{cap\_t}, che per una descrizione testuale
3171 dello stesso,\footnote{cioè quanto ottenuto tramite la funzione
3172 \func{cap\_to\_text}.} nel qual caso l'argomento dovrà essere un dato di
3173 tipo \texttt{char *}. Per questo l'argomento \param{obj\_d} è dichiarato come
3174 \texttt{void *} e deve sempre corrispondere ad un puntatore ottenuto tramite
3175 le altre funzioni della libreria, altrimenti la funzione fallirà con un errore
3178 Infine si può creare una copia di un \textit{capability state} ottenuto in
3179 precedenza tramite la funzione \funcd{cap\_dup}, il cui prototipo è:
3181 \headdecl{sys/capability.h}
3183 \funcdecl{cap\_t cap\_dup(cap\_t cap\_p)}
3184 Duplica un \textit{capability state} restituendone una copia.
3186 \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
3187 \macro{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere i
3188 valori \errval{ENOMEM} o \errval{EINVAL}.
3192 La funzione crea una copia del \textit{capability state} posto all'indirizzo
3193 \param{cap\_p} che si è passato come argomento, restituendo il puntatore alla
3194 copia, che conterrà gli stessi valori delle \textit{capabilities} presenti
3195 nell'originale. La memoria necessaria viene allocata automaticamente dalla
3196 funzione. Una volta effettuata la copia i due \textit{capability state}
3197 potranno essere modificati in maniera completamente
3198 indipendente.\footnote{alla fine delle operazioni si ricordi però di
3199 disallocare anche la copia, oltre all'originale. }
3201 Una seconda classe di funzioni di servizio previste dall'interfaccia sono
3202 quelle per la gestione dei dati contenuti all'interno di un \textit{capability
3203 state}; la prima di queste è \funcd{cap\_clear}, il cui prototipo è:
3205 \headdecl{sys/capability.h}
3207 \funcdecl{int cap\_clear(cap\_t cap\_p)}
3208 Inizializza un \textit{capability state} cancellando tutte le
3209 \textit{capabilities}.
3211 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
3212 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
3216 La funzione si limita ad azzerare tutte le \textit{capabilities} presenti nel
3217 \textit{capability state} all'indirizzo \param{cap\_p} passato come argomento,
3218 restituendo uno stato \textsl{vuoto}, analogo a quello che si ottiene nella
3219 creazione con \func{cap\_init}.
3221 Per la gestione dei valori delle \textit{capabilities} presenti in un
3222 \textit{capability state} l'interfaccia prevede due funzioni,
3223 \funcd{cap\_get\_flag} e \funcd{cap\_set\_flag}, che permettono
3224 rispettivamente di leggere o impostare il valore di un flag delle
3225 \textit{capabilities}; i rispettivi prototipi sono:
3227 \headdecl{sys/capability.h}
3229 \funcdecl{int cap\_get\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_value\_t cap, cap\_flag\_t
3230 flag, cap\_flag\_value\_t *value\_p)}
3231 Legge il valore di una \textit{capability}.
3233 \funcdecl{int cap\_set\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag, int ncap,
3234 cap\_value\_t *caps, cap\_flag\_value\_t value)}
3235 Imposta il valore di una \textit{capability}.
3237 \bodydesc{Le funzioni ritornano 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
3238 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
3242 In entrambe le funzioni l'argomento \param{cap\_p} indica il puntatore al
3243 \textit{capability state} su cui operare, mentre l'argomento \param{flag}
3244 indica su quale dei tre insiemi illustrati a
3245 pag.~\pageref{sec:capabilities_set} si intende operare. Questi devono essere
3246 specificati con una variabile di tipo \type{cap\_flag\_t} che può assumere
3247 esclusivamente\footnote{si tratta in effetti di un tipo enumerato, come si può
3248 verificare dalla sua definizione che si trova in
3249 \texttt{/usr/include/sys/capability.h}.} uno dei valori illustrati in
3250 tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
3255 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
3257 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
3260 \const{CAP\_EFFECTIVE} & Capacità dell'insieme \textsl{effettivo}.\\
3261 \const{CAP\_PERMITTED} & Capacità dell'insieme \textsl{permesso}.\\
3262 \const{CAP\_INHERITABLE}& Capacità dell'insieme \textsl{ereditabile}.\\
3265 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_t} che
3266 identifica gli insiemi delle \textit{capabilities}.}
3267 \label{tab:cap_set_identifier}
3270 La capacità che si intende controllare o impostare invece deve essere
3271 specificata attraverso una variabile di tipo \type{cap\_value\_t}, che può
3272 prendere come valore uno qualunque di quelli riportati in
3273 tab.~\ref{tab:proc_capabilities}, in questo caso però non è possibile
3274 combinare diversi valori in una maschera binaria, una variabile di tipo
3275 \type{cap\_value\_t} deve indicare una sola capacità.\footnote{nel file di
3276 header citato nella nota precedente il tipo \type{cap\_value\_t} è definito
3277 come \ctyp{int}, ma i valori validi sono soltanto quelli di
3278 tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.}
3280 Infine lo stato di una capacità è descritto ad una variabile di tipo
3281 \type{cap\_flag\_value\_t}, che a sua volta può assumere soltanto
3282 uno\footnote{anche questo è un tipo enumerato.} dei valori di
3283 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
3288 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
3290 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
3293 \const{CAP\_CLEAR}& La capacità non è impostata.\\
3294 \const{CAP\_SET} & La capacità è impostata.\\
3297 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_value\_t} che
3298 indica lo stato di una capacità.}
3299 \label{tab:cap_value_type}
3302 La funzione \func{cap\_get\_flag} legge lo stato della capacità indicata
3303 dall'argomento \param{cap} all'interno dell'insieme indicato dall'argomento
3304 \param{flag} e ne restituisce il valore nella variabile posta all'indirizzo
3305 puntato dall'argomento \param{value\_p}; è possibile cioè leggere soltanto uno
3306 stato di una capacità alla volta.
3308 La funzione \func{cap\_set\_flag} può invece impostare in una sola chiamata
3309 più \textit{capabilities}, anche se solo all'interno dello stesso insieme. Per
3310 questo motivo essa prende un vettore di valori di tipo \type{cap\_value\_t}
3311 nell'argomento \param{caps}, la cui dimensione viene specificata dall'argomento
3312 \param{ncap}. Il tipo di impostazione da eseguire (cancellazione o
3313 impostazione) viene indicato dall'argomento \param{value}.
3315 Per la visualizzazione dello stato delle \textit{capabilities} l'interfaccia
3316 prevede una funzione apposita, \funcd{cap\_to\_text}, il cui prototipo è:
3318 \headdecl{sys/capability.h}
3320 \funcdecl{char * cap\_to\_text(cap\_t caps, ssize\_t * length\_p)}
3322 Genera una visualizzazione testuale delle \textit{capabilities}.
3324 \bodydesc{La funzione ritorna un puntatore alla stringa con la descrizione
3325 delle \textit{capabilities} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
3326 errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL} o
3331 La funzione ritorna l'indirizzo di una stringa contente la descrizione
3332 testuale del contenuto del \textit{capabilities state} \param{caps} passato
3333 come argomento, e, qualora l'argomento \param{length\_p} sia diverso da
3334 \val{NULL}, restituisce nella variabile intera da questo puntata la lunghezza
3335 della stringa. La stringa restituita viene allocata automaticamente dalla
3336 funzione e pertanto dovrà essere liberata con \func{cap\_free}.
3338 Fin quei abbiamo trattato solo le funzioni di servizio relative alla
3339 manipolazione dei \textit{capabilities state}; l'interfaccia di gestione
3340 prevede però anche le funzioni per la gestione delle \textit{capabilities}
3341 stesse. La prima di queste è \funcd{cap\_get\_proc} che consente la lettura
3342 delle \textit{capabilities} del processo corrente, il suo prototipo è:
3344 \headdecl{sys/capability.h}
3346 \funcdecl{cap\_t cap\_get\_proc(void)}
3347 Legge le \textit{capabilities} del processo corrente.
3349 \bodydesc{La funzione ritorna un valore diverso da \val{NULL} in caso di
3350 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può
3351 assumere i valori \errval{EINVAL}, \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}. }
3354 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} associate al processo
3355 da cui viene invocata, restituendo il risultato tramite il puntatore ad un
3356 \textit{capabilities state} contenente tutti i dati che provvede ad allocare
3357 autonomamente e che di nuovo occorrerà liberare con \func{cap\_free} quando
3358 non sarà più utilizzato.
3360 Se invece si vogliono leggere le \textit{capabilities} di un processo
3361 specifico occorre usare la funzione \funcd{capgetp}, il cui
3362 prototipo\footnote{su alcune pagine di manuale la funzione è descritta con un
3363 prototipo sbagliato, che prevede un valore di ritorno di tipo \type{cap\_t},
3364 ma il valore di ritorno è intero, come si può verificare anche dalla
3365 dichiarazione della stessa in \texttt{sys/capability.h}.} è:
3367 \headdecl{sys/capability.h}
3369 \funcdecl{int capgetp(pid\_t pid, cap\_t cap\_d)}
3370 Legge le \textit{capabilities} del processo indicato da \param{pid}.
3372 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
3373 errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
3374 \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.
3377 %TODO controllare e correggere i codici di errore!!!
3379 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} del processo indicato
3380 con l'argomento \param{pid}, e restituisce il risultato nel
3381 \textit{capabilities state} posto all'indirizzo indicato con l'argomento
3382 \param{cap\_d}; a differenza della precedente in questo caso il
3383 \textit{capability state} deve essere stato creato in precedenza. Qualora il
3384 processo indicato non esista si avrà un errore di \errval{ESRCH}. Gli stessi
3385 valori possono essere letti direttamente nel filesystem \textit{proc}, nei
3386 file \texttt{/proc/<pid>/status}; ad esempio per \texttt{init} si otterrà
3390 CapInh: 0000000000000000
3391 CapPrm: 00000000fffffeff
3392 CapEff: 00000000fffffeff
3396 Infine per impostare le \textit{capabilities} del processo corrente (non
3397 esiste una funzione che permetta di cambiare le \textit{capabilities} di un
3398 altro processo) si deve usare la funzione \funcd{cap\_set\_proc}, il cui
3401 \headdecl{sys/capability.h}
3403 \funcdecl{int cap\_set\_proc(cap\_t cap\_p)}
3404 Imposta le \textit{capabilities} del processo corrente.
3406 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
3407 errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
3408 \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.
3412 La funzione modifica le \textit{capabilities} del processo corrente secondo
3413 quanto specificato con l'argomento \param{cap\_p}, posto che questo sia
3414 possibile nei termini spiegati in precedenza (non sarà ad esempio possibile
3415 impostare capacità non presenti nell'insieme di quelle permesse). In caso di
3416 successo i nuovi valori saranno effettivi al ritorno della funzione, in caso
3417 di fallimento invece lo stato delle capacità resterà invariato. Si tenga
3418 presente che \textsl{tutte} le capacità specificate tramite \param{cap\_p}
3419 devono essere permesse; se anche una sola non lo è la funzione fallirà, e per
3420 quanto appena detto, lo stato delle \textit{capabilities} non verrà modificato
3421 (neanche per le parti eventualmente permesse).
3423 Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
3424 si è distribuito il programma \texttt{getcap.c}, che consente di leggere le
3425 \textit{capabilities} del processo corrente\footnote{vale a dire di sé stesso,
3426 quando lo si lancia, il che può sembrare inutile, ma serve a mostrarci quali
3427 sono le \textit{capabilities} standard che ottiene un processo lanciato
3428 dalla riga di comando.} o tramite l'opzione \texttt{-p}, quelle di un
3429 processo qualunque il cui pid viene passato come parametro dell'opzione.
3432 \footnotesize \centering
3433 \begin{minipage}[c]{15cm}
3434 \includecodesample{listati/getcap.c}
3437 \caption{Corpo principale del programma \texttt{getcap.c}.}
3438 \label{fig:proc_getcap}
3441 La sezione principale del programma è riportata in fig.~\ref{fig:proc_getcap},
3442 e si basa su una condizione sulla variabile \var{pid} che se si è usato
3443 l'opzione \texttt{-p} è impostata (nella sezione di gestione delle opzioni,
3444 che si è tralasciata) al valore del \textsl{pid} del processo di cui si vuole
3445 leggere le \textit{capabilities} e nulla altrimenti. Nel primo caso
3446 (\texttt{\small 1--6}) si utilizza direttamente (\texttt{\small 2})
3447 \func{cap\_get\_proc} per ottenere lo stato delle capacità del processo, nel
3448 secondo (\texttt{\small 7--14}) prima si inizializza (\texttt{\small 8}) uno
3449 stato vuoto e poi (\texttt{\small 9}) si legge il valore delle capacità del
3452 Il passo successivo è utilizzare (\texttt{\small 16}) \func{cap\_to\_text} per
3453 tradurre in una stringa lo stato, e poi (\texttt{\small 17}) stamparlo; infine
3454 (\texttt{\small 19--20}) si libera la memoria allocata dalle precedenti
3455 funzioni con \func{cap\_free} per poi ritornare dal ciclo principale della
3458 \itindend{capabilities}
3460 % TODO vedi http://lwn.net/Articles/198557/ e
3461 % http://www.madore.org/~david/linux/newcaps/
3462 % TODO documentare prctl ...
3464 \subsection{Gli attributi estesi}
3465 \label{sec:file_xattr}
3467 \itindbeg{Extended~Attributes}
3469 Nelle sezioni precedenti abbiamo trattato in dettaglio le varie informazioni
3470 che il sistema mantiene negli \itindex{inode} \textit{inode}, e le varie
3471 funzioni che permettono di modificarle. Si sarà notato come in realtà queste
3472 informazioni siano estremamente ridotte. Questo è dovuto al fatto che Unix
3473 origina negli anni '70, quando le risorse di calcolo e di spazio disco erano
3474 minime. Con il venir meno di queste restrizioni è incominciata ad emergere
3475 l'esigenza di poter associare ai file delle ulteriori informazioni astratte
3476 (quelli che vengono chiamati i \textsl{meta-dati}) che però non potevano
3477 trovare spazio nei dati classici mantenuti negli \itindex{inode}
3480 Per risolvere questo problema alcuni sistemi unix-like (e fra questi anche
3481 Linux) hanno introdotto un meccanismo generico che consenta di associare delle
3482 informazioni ai singoli file,\footnote{l'uso più comune è quello della ACL,
3483 che tratteremo nella prossima sezione, ma si possono inserire anche altre
3484 informazioni.} detto \textit{Extended Attributes}. Gli \textsl{attributi
3485 estesi} non sono altro che delle coppie nome/valore che sono associate
3486 permanentemente ad un oggetto sul filesystem, analoghi di quello che sono le
3487 variabili di ambiente (vedi sez.~\ref{sec:proc_environ}) per un processo.
3489 Altri sistemi (come Solaris, MacOS e Windows) hanno adottato un meccanismo
3490 diverso in cui ad un file sono associati diversi flussi di dati, su cui
3491 possono essere mantenute ulteriori informazioni, che possono essere accedute
3492 con le normali operazioni di lettura e scrittura. Questi non vanno confusi con
3493 gli \textit{Extended Attributes} (anche se su Solaris hanno lo stesso nome),
3494 che sono un meccanismo molto più semplice, che pur essendo limitato (potendo
3495 contenere solo una quantità limitata di informazione) hanno il grande
3496 vantaggio di essere molto più semplici da realizzare, più
3497 efficienti,\footnote{cosa molto importante, specie per le applicazioni che
3498 richiedono una gran numero di accessi, come le ACL.} e di garantire
3499 l'atomicità di tutte le operazioni.
3501 In Linux gli attributi estesi sono sempre associati al singolo \itindex{inode}
3502 \textit{inode} e l'accesso viene sempre eseguito in forma atomica, in lettura
3503 il valore corrente viene scritto su un buffer in memoria, mentre la scrittura
3504 prevede che ogni valore precedente sia sovrascritto.
3506 Si tenga presente che non tutti i filesystem supportano gli \textit{Extended
3507 Attributes}, in particolare al momento della scrittura di queste dispense
3508 essi sono presenti solo su \textsl{ext2}, \textsl{ext3} e \textsl{XFS}.
3509 Inoltre a seconda della implementazione ci possono essere dei limiti sulla
3510 quantità di attributi che si possono utilizzare.\footnote{ad esempio nel caso
3511 di \textsl{ext2} ed \textsl{ext3} è richiesto che essi siano contenuti
3512 all'interno di un singolo blocco (pertanto con dimensioni massime pari a
3513 1024, 2048 o 4096 byte a seconda delle dimensioni di quest'ultimo impostate
3514 in fase di creazione del filesystem), mentre con \textsl{XFS} non ci sono
3515 limiti ed i dati vengono memorizzati in maniera diversa (nell'\textit{inode}
3516 stesso, in un blocco a parte, o in una struttura ad albero dedicata) per
3517 mantenerne la scalabilità.} Infine lo spazio utilizzato per mantenere gli
3518 attributi estesi viene tenuto in conto per il calcolo delle quote di utente e
3519 gruppo proprietari del file.
3521 Come meccanismo per mantenere informazioni aggiuntive associate al singolo
3522 file, gli \textit{Extended Attributes} possono avere usi anche molto diversi
3523 fra loro. Per poterli distinguere allora sono stati suddivisi in
3524 \textsl{classi}, a cui poter applicare requisiti diversi per l'accesso e la
3525 gestione. Per questo motivo il nome di un attributo deve essere sempre
3526 specificato nella forma \texttt{namespace.attribute}, dove \texttt{namespace}
3527 fa riferimento alla classe a cui l'attributo appartiene, mentre
3528 \texttt{attribute} è il nome ad esso assegnato. In tale forma il nome di un
3529 attributo esteso deve essere univoco. Al momento\footnote{della scrittura di
3530 questa sezione, kernel 2.6.23, ottobre 2007.} sono state definite le quattro
3531 classi di attributi riportate in tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}.
3536 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
3538 \textbf{Nome} & \textbf{Descrizione} \\
3541 \const{security}& Gli \textit{extended security attributes}: vengono
3542 utilizzati dalle estensioni di sicurezza del kernel (i
3543 \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux
3544 Security Modules}), per le realizzazione di meccanismi
3545 evoluti di controllo di accesso come \index{SELinux}
3547 \const{system} & Gli \textit{extended security attributes}: sono usati
3548 dal kernel per memorizzare dati di sistema associati ai
3549 file come le \itindex{Access~Control~List} ACL (vedi
3550 sez.~\ref{sec:file_ACL}) o le \itindex{capabilities}
3551 \textit{capabilities} (vedi
3552 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).\\
3553 \const{trusted} & I \textit{trusted extended attributes}: vengono
3554 utilizzati per poter realizzare in user space
3555 meccanismi che consentano di mantenere delle
3556 informazioni sui file che non devono essere accessibili
3557 ai processi ordinari.\\
3558 \const{user} & Gli \textit{extended user attributes}: utilizzati per
3559 mantenere informazioni aggiuntive sui file (come il
3560 \textit{mime-type}, la codifica dei caratteri o del
3561 file) accessibili dagli utenti.\\
3564 \caption{I nomi utilizzati valore di \texttt{namespace} per distinguere le
3565 varie classi di \textit{Extended Attributes}.}
3566 \label{tab:extended_attribute_class}
3570 Dato che uno degli usi degli \textit{Extended Attributes} è quello che li
3571 impiega per realizzare delle estensioni (come le \itindex{Access~Control~List}
3572 ACL, \index{SELinux} SELinux, ecc.) al tradizionale meccanismo dei controlli
3573 di accesso di Unix, l'accesso ai loro valori viene regolato in maniera diversa
3574 a seconda sia della loro classe sia di quali, fra le estensioni che li
3575 utilizzano, sono poste in uso. In particolare, per ciascuna delle classi
3576 riportate in tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}, si hanno i seguenti
3578 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
3579 \item[\texttt{security}] L'accesso agli \textit{extended security attributes}
3580 dipende dalle politiche di sicurezza stabilite da loro stessi tramite
3581 l'utilizzo di un sistema di controllo basato sui
3582 \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux Security Modules} (ad esempio
3583 \index{SELinux} SELinux). Pertanto l'accesso in lettura o scrittura dipende
3584 dalle politiche di sicurezza implementate all'interno dal modulo di
3585 sicurezza che si sta utilizzando al momento (ciascuno avrà le sue). Se non è
3586 stato caricato nessun modulo di sicurezza l'accesso in lettura sarà
3587 consentito a tutti i processi, mentre quello in scrittura solo ai processi
3588 con privilegi amministrativi dotati della \index{capabilities}
3589 \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.
3591 \item[\texttt{system}] Anche l'accesso agli \textit{extended system
3592 attributes} dipende dalle politiche di accesso che il kernel realizza
3593 anche utilizzando gli stessi valori in essi contenuti. Ad esempio nel caso
3594 delle \itindex{Access~Control~List} ACL l'accesso è consentito in lettura ai
3595 processi che hanno la capacità di eseguire una ricerca sul file (cioè hanno
3596 il permesso di lettura sulla directory che contiene il file) ed in scrittura
3597 al proprietario del file o ai processi dotati della \textit{capability}
3598 \index{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.\footnote{vale a dire una politica
3599 di accesso analoga a quella impiegata per gli ordinari permessi dei file.}
3601 \item[\texttt{trusted}] L'accesso ai \textit{trusted extended attributes}, sia
3602 per la lettura che per la scrittura, è consentito soltanto ai processi con
3603 privilegi amministrativi dotati della \index{capabilities}
3604 \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}. In questo modo si possono
3605 utilizzare questi attributi per realizzare in user space dei meccanismi di
3606 controllo che accedono ad informazioni non disponibili ai processi ordinari.
3608 \item[\texttt{user}] L'accesso agli \textit{extended user attributes} è
3609 regolato dai normali permessi dei file: occorre avere il permesso di lettura
3610 per leggerli e quello di scrittura per scriverli o modificarli. Dato l'uso
3611 di questi attributi si è scelto di applicare al loro accesso gli stessi
3612 criteri che si usano per l'accesso al contenuto dei file (o delle directory)
3613 cui essi fanno riferimento. Questa scelta vale però soltanto per i file e le
3614 directory ordinarie, se valesse in generale infatti si avrebbe un serio
3615 problema di sicurezza dato che esistono diversi oggetti sul filesystem per i
3616 quali è normale avere avere il permesso di scrittura consentito a tutti gli
3617 utenti, come i link simbolici, o alcuni file di dispositivo come
3618 \texttt{/dev/null}. Se fosse possibile usare su di essi gli \textit{extended
3619 user attributes} un utente qualunque potrebbe inserirvi dati a
3620 piacere.\footnote{la cosa è stata notata su XFS, dove questo comportamento
3621 permetteva, non essendovi limiti sullo spazio occupabile dagli
3622 \textit{Extended Attributes}, di bloccare il sistema riempiendo il disco.}
3624 La semantica del controllo di accesso indicata inoltre non avrebbe alcun
3625 senso al di fuori di file e directory: i permessi di lettura e scrittura per
3626 un file di dispositivo attengono alle capacità di accesso al dispositivo
3627 sottostante,\footnote{motivo per cui si può formattare un disco anche se
3628 \texttt{/dev} è su un filesystem in sola lettura.} mentre per i link
3629 simbolici questi vengono semplicemente ignorati: in nessuno dei due casi
3630 hanno a che fare con il contenuto del file, e nella discussione relativa
3631 all'uso degli \textit{extended user attributes} nessuno è mai stato capace
3632 di indicare una qualche forma sensata di utilizzo degli stessi per link
3633 simbolici o file di dispositivo, e neanche per le fifo o i socket. Per
3634 questo motivo essi sono stati completamente disabilitati per tutto ciò che
3635 non sia un file regolare o una directory.\footnote{si può verificare la
3636 semantica adottata consultando il file \texttt{fs/xattr.c} dei sorgenti
3637 del kernel.} Inoltre per le directory è stata introdotta una ulteriore
3638 restrizione, dovuta di nuovo alla presenza ordinaria di permessi di
3639 scrittura completi su directory come \texttt{/tmp}. Per questo motivo, per
3640 evitare eventuali abusi, se una directory ha lo \itindex{sticky~bit}
3641 \textit{sticky bit} attivo sarà consentito scrivere i suoi \textit{extended
3642 user attributes} soltanto se si è proprietari della stessa, o si hanno i
3643 privilegi amministrativi della capability \index{capabilities}
3644 \const{CAP\_FOWNER}.
3647 Le funzioni per la gestione degli attributi estesi, come altre funzioni di
3648 gestione avanzate specifiche di Linux, non fanno parte delle \acr{glibc}, e
3649 sono fornite da una apposita libreria, \texttt{libattr}, che deve essere
3650 installata a parte;\footnote{la versione corrente della libreria è
3651 \texttt{libattr1}.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà indicare
3652 esplicitamente l'uso della suddetta libreria invocando il compilatore con
3653 l'opzione \texttt{-lattr}.
3655 Per poter leggere gli attributi estesi sono disponibili tre diverse funzioni,
3656 \funcd{getxattr}, \funcd{lgetxattr} e \funcd{fgetxattr}, che consentono
3657 rispettivamente di richiedere gli attributi relativi a un file, a un link
3658 simbolico e ad un file descriptor; i rispettivi prototipi sono:
3660 \headdecl{sys/types.h}
3661 \headdecl{attr/xattr.h}
3663 \funcdecl{ssize\_t getxattr(const char *path, const char *name, void
3664 *value, size\_t size)}
3666 \funcdecl{ssize\_t lgetxattr(const char *path, const char *name, void
3667 *value, size\_t size)}
3669 \funcdecl{ssize\_t fgetxattr(int filedes, const char *name, void *value,
3672 Le funzioni leggono il valore di un attributo esteso.
3674 \bodydesc{Le funzioni restituiscono un intero positivo che indica la
3675 dimensione dell'attributo richiesto in caso di successo, e $-1$ in caso di
3676 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3678 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
3679 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
3680 non è sufficiente per contenere il risultato.
3681 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3682 filesystem o sono disabilitati.
3684 e tutti gli errori di \func{stat}, come \errcode{EPERM} se non si hanno i
3685 permessi di accesso all'attributo. }
3688 Le funzioni \func{getxattr} e \func{lgetxattr} prendono come primo argomento
3689 un pathname che indica il file di cui si vuole richiedere un attributo, la
3690 sola differenza è che la seconda, se il pathname indica un link simbolico,
3691 restituisce gli attributi di quest'ultimo e non quelli del file a cui esso fa
3692 riferimento. La funzione \func{fgetxattr} prende invece come primo argomento
3693 un numero di file descriptor, e richiede gli attributi del file ad esso
3696 Tutte e tre le funzioni richiedono di specificare nell'argomento \param{name}
3697 il nome dell'attributo di cui si vuole ottenere il valore. Il nome deve essere
3698 indicato comprensivo di prefisso del \textit{namespace} cui appartiene (uno
3699 dei valori di tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}) nella forma
3700 \texttt{namespace.attributename}, come stringa terminata da un carattere NUL.
3701 Il suo valore verrà restituito nel buffer puntato dall'argomento \param{value}
3702 per una dimensione massima di \param{size} byte;\footnote{gli attributi estesi
3703 possono essere costituiti arbitrariamente da dati testuali o binari.} se
3704 quest'ultima non è sufficiente si avrà un errore di \errcode{ERANGE}.
3706 Per evitare di dover indovinare la dimensione di un attributo per tentativi si
3707 può eseguire una interrogazione utilizzando un valore nullo per \param{size};
3708 in questo caso non verrà letto nessun dato, ma verrà restituito come valore di
3709 ritorno della funzione chiamata la dimensione totale dell'attributo esteso
3710 richiesto, che si potrà usare come stima per allocare un buffer di dimensioni
3711 sufficienti.\footnote{si parla di stima perché anche se le funzioni
3712 restituiscono la dimensione esatta dell'attributo al momento in cui sono
3713 eseguite, questa potrebbe essere modificata in qualunque momento da un
3714 successivo accesso eseguito da un altro processo.}
3716 Un secondo gruppo di funzioni è quello che consente di impostare il valore di
3717 un attributo esteso, queste sono \funcd{setxattr}, \funcd{lsetxattr} e
3718 \funcd{fsetxattr}, e consentono di operare rispettivamente su un file, su un
3719 link simbolico o specificando un file descriptor; i loro prototipi sono:
3721 \headdecl{sys/types.h}
3722 \headdecl{attr/xattr.h}
3724 \funcdecl{int setxattr(const char *path, const char *name, const void
3725 *value, size\_t size, int flags)}
3727 \funcdecl{int lsetxattr(const char *path, const char *name, const void
3728 *value, size\_t size, int flags)}
3730 \funcdecl{int fsetxattr(int filedes, const char *name, const void *value,
3731 size\_t size, int flags)}
3733 Impostano il valore di un attributo esteso.
3735 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e $-1$ in caso di
3736 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3738 \item[\errcode{ENOATTR}] si è usato il flag \const{XATTR\_REPLACE} e
3739 l'attributo richiesto non esiste.
3740 \item[\errcode{EEXIST}] si è usato il flag \const{XATTR\_CREATE} ma
3741 l'attributo esiste già.
3742 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3743 filesystem o sono disabilitati.
3745 Oltre a questi potranno essere restituiti tutti gli errori di \func{stat},
3746 ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi di accesso
3751 Le tre funzioni prendono come primo argomento un valore adeguato al loro
3752 scopo, usato in maniera del tutto identica a quanto visto in precedenza per le
3753 analoghe che leggono gli attributi estesi. Il secondo argomento \param{name}
3754 deve indicare, anche in questo caso con gli stessi criteri appena visti per le
3755 analoghe \func{getxattr}, \func{lgetxattr} e \func{fgetxattr}, il nome
3756 (completo di suffisso) dell'attributo su cui si vuole operare.
3758 Il valore che verrà assegnato all'attributo dovrà essere preparato nel buffer
3759 puntato da \param{value}, e la sua dimensione totale (in byte) sarà indicata
3760 dall'argomento \param{size}. Infine l'argomento \param{flag} consente di
3761 controllare le modalità di sovrascrittura dell'attributo esteso, esso può
3762 prendere due valori: con \const{XATTR\_REPLACE} si richiede che l'attributo
3763 esista, nel qual caso verrà sovrascritto, altrimenti si avrà errore, mentre
3764 con \const{XATTR\_CREATE} si richiede che l'attributo non esista, nel qual
3765 caso verrà creato, altrimenti si avrà errore ed il valore attuale non sarà
3766 modificato. Utilizzando per \param{flag} un valore nullo l'attributo verrà
3767 modificato se è già presente, o creato se non c'è.
3769 Le funzioni finora illustrate permettono di leggere o scrivere gli attributi
3770 estesi, ma sarebbe altrettanto utile poter vedere quali sono gli attributi
3771 presenti; a questo provvedono le funzioni \funcd{listxattr},
3772 \funcd{llistxattr} e \funcd{flistxattr} i cui prototipi sono:
3774 \headdecl{sys/types.h}
3775 \headdecl{attr/xattr.h}
3777 \funcdecl{ssize\_t listxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
3779 \funcdecl{ssize\_t llistxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
3781 \funcdecl{ssize\_t flistxattr(int filedes, char *list, size\_t size)}
3783 Leggono la lista degli attributi estesi di un file.
3785 \bodydesc{Le funzioni restituiscono un intero positivo che indica la
3786 dimensione della lista in caso di successo, e $-1$ in caso di errore, nel
3787 qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3789 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
3790 non è sufficiente per contenere il risultato.
3791 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3792 filesystem o sono disabilitati.
3794 Oltre a questi potranno essere restituiti tutti gli errori di \func{stat},
3795 ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi di accesso
3800 Come per le precedenti le tre funzioni leggono gli attributi rispettivamente
3801 di un file, un link simbolico o specificando un file descriptor, da
3802 specificare con il loro primo argomento. Gli altri due argomenti, identici per
3803 tutte e tre, indicano rispettivamente il puntatore \param{list} al buffer dove
3804 deve essere letta la lista e la dimensione \param{size} di quest'ultimo.
3806 La lista viene fornita come sequenza non ordinata dei nomi dei singoli
3807 attributi estesi (sempre comprensivi del prefisso della loro classe) ciascuno
3808 dei quali è terminato da un carattere nullo. I nomi sono inseriti nel buffer
3809 uno di seguito all'altro. Il valore di ritorno della funzione indica la
3810 dimensione totale della lista in byte.
3812 Come per le funzioni di lettura dei singoli attributi se le dimensioni del
3813 buffer non sono sufficienti si avrà un errore, ma è possibile ottenere dal
3814 valore di ritorno della funzione una stima della dimensione totale della lista
3815 usando per \param{size} un valore nullo.
3817 Infine per rimuovere semplicemente un attributo esteso, si ha a disposizione
3818 un ultimo gruppo di funzioni: \funcd{removexattr}, \funcd{lremovexattr} e
3819 \funcd{fremovexattr}; i rispettivi prototipi sono:
3821 \headdecl{sys/types.h}
3822 \headdecl{attr/xattr.h}
3824 \funcdecl{int removexattr(const char *path, const char *name)}
3826 \funcdecl{int lremovexattr(const char *path, const char *name)}
3828 \funcdecl{int fremovexattr(int filedes, const char *name)}
3831 Rimuovono un attributo esteso di un file.
3833 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e $-1$ in caso di
3834 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
3836 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
3837 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
3838 filesystem o sono disabilitati.
3840 ed inoltre tutti gli errori di \func{stat}.
3844 Le tre funzioni rimuovono l'attributo esteso indicato dall'argomento
3845 \param{name} rispettivamente di un file, un link simbolico o specificando un
3846 file descriptor, da specificare con il loro primo argomento. Anche in questo
3847 caso l'argomento \param{name} deve essere specificato con le modalità già
3848 illustrate in precedenza per le altre funzioni relative agli attributi estesi.
3851 \itindend{Extended~Attributes}
3853 \subsection{Le \textit{Access Control List}}
3854 \label{sec:file_ACL}
3857 \itindbeg{Access~Control~List}
3859 Il modello classico dei permessi di Unix, per quanto funzionale ed efficiente,
3860 è comunque piuttosto limitato e per quanto possa aver coperto per lunghi anni
3861 le esigenze più comuni con un meccanismo semplice e potente, non è in grado di
3862 rispondere in maniera adeguata a situazioni che richiedono una gestione
3863 complessa dei permessi di accesso.\footnote{già un requisito come quello di
3864 dare accesso in scrittura ad alcune persone ed in sola lettura ad altre non
3865 si può soddisfare in maniera semplice.}
3867 Per questo motivo erano state progressivamente introdotte nelle varie versioni
3868 di Unix dei meccanismi di gestione dei permessi dei file più flessibili, nella
3869 forma delle cosiddette \textit{Access Control List} (indicate usualmente con
3870 la sigla ACL). Nello sforzo di standardizzare queste funzionalità era stato
3871 creato un gruppo di lavoro il cui scopo era estendere lo standard POSIX 1003
3872 attraverso due nuovi insiemi di specifiche, la POSIX 1003.1e per l'interfaccia
3873 di programmazione e la POSIX 1003.2c per i comandi di shell.
3875 Gli obiettivi erano però forse troppo ambizioni, e nel gennaio del 1998 i
3876 finanziamenti vennero ritirati senza che si fosse arrivati alla definizione di
3877 uno standard, dato però che una parte della documentazione prodotta era di
3878 alta qualità venne deciso di rilasciare al pubblico la diciassettesima bozza
3879 del documento, quella che va sotto il nome di \textit{POSIX 1003.1e Draft 17},
3880 che è divenuta la base sulla quale si definiscono le cosiddette \textit{Posix
3883 A differenza di altri sistemi (ad esempio FreeBSD) nel caso di Linux si è
3884 scelto di realizzare le ACL attraverso l'uso degli
3885 \itindex{Extended~Attributes} \textit{Extended Attributes} (appena trattati in
3886 sez.~\ref{sec:file_xattr}), e fornire tutte le relative funzioni di gestione
3887 tramite una libreria, \texttt{libacl} che nasconde i dettagli implementativi
3888 delle ACL e presenta ai programmi una interfaccia che fa riferimento allo
3889 standard POSIX 1003.1e.
3891 Anche in questo caso le funzioni di questa libreria non fanno parte delle
3892 \acr{glibc} e devono essere installate a parte;\footnote{la versione corrente
3893 della libreria è \texttt{libacl1}, e nel caso si usi Debian la si può
3894 installare con il pacchetto omonimo e con il collegato \texttt{libacl1-dev}
3895 per i file di sviluppo.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà
3896 indicare esplicitamente l'uso della libreria \texttt{libacl} invocando il
3897 compilatore con l'opzione \texttt{-lacl}. Si tenga presente inoltre che per
3898 poterle utilizzare le ACL devono essere attivate esplicitamente montando il
3899 filesystem\footnote{che deve supportarle, ma questo è ormai vero per
3900 praticamente tutti i filesystem più comuni, con l'eccezione di NFS per il
3901 quale esiste però un supporto sperimentale.} su cui le si vogliono
3902 utilizzare con l'opzione \texttt{acl} attiva. Dato che si tratta di una
3903 estensione è infatti opportuno utilizzarle soltanto laddove siano necessarie.
3905 Una ACL è composta da un insieme di voci, e ciascuna voce è a sua volta
3906 costituita da un \textsl{tipo}, da un eventuale
3907 \textsl{qualificatore},\footnote{deve essere presente soltanto per le voci di
3908 tipo \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}.} e da un insieme di permessi.
3909 Ad ogni oggetto sul filesystem si può associare una ACL che ne governa i
3910 permessi di accesso, detta \textit{access ACL}. Inoltre per le directory si
3911 può impostare una ACL aggiuntiva, detta \textit{default ACL}, che serve ad
3912 indicare quale dovrà essere la ACL assegnata di default nella creazione di un
3913 file all'interno della directory stessa. Come avviene per i permessi le ACL
3914 possono essere impostate solo del proprietario del file, o da un processo con
3915 la capability \index{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.
3920 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
3922 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
3925 \const{ACL\_USER\_OBJ} & voce che contiene i diritti di accesso del
3926 proprietario del file.\\
3927 \const{ACL\_USER} & voce che contiene i diritti di accesso per
3928 l'utente indicato dal rispettivo
3930 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}& voce che contiene i diritti di accesso del
3931 gruppo proprietario del file.\\
3932 \const{ACL\_GROUP} & voce che contiene i diritti di accesso per
3933 il gruppo indicato dal rispettivo
3935 \const{ACL\_MASK} & voce che contiene la maschera dei massimi
3936 permessi di accesso che possono essere garantiti
3937 da voci del tipo \const{ACL\_USER},
3938 \const{ACL\_GROUP} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ}.\\
3939 \const{ACL\_OTHER} & voce che contiene i diritti di accesso di chi
3940 non corrisponde a nessuna altra voce dell'ACL.\\
3943 \caption{Le costanti che identificano i tipi delle voci di una ACL.}
3944 \label{tab:acl_tag_types}
3947 L'elenco dei vari tipi di voci presenti in una ACL, con una breve descrizione
3948 del relativo significato, è riportato in tab.~\ref{tab:acl_tag_types}. Tre di
3949 questi tipi, \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
3950 \const{ACL\_OTHER}, corrispondono direttamente ai tre permessi ordinari dei
3951 file (proprietario, gruppo proprietario e tutti gli altri) e per questo una
3952 ACL valida deve sempre contenere una ed una sola voce per ciascuno di questi
3955 Una ACL può poi contenere un numero arbitrario di voci di tipo
3956 \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}, ciascuna delle quali indicherà i
3957 permessi assegnati all'utente e al gruppo indicato dal relativo qualificatore;
3958 ovviamente ciascuna di queste voci dovrà fare riferimento ad un utente o ad un
3959 gruppo diverso, e non corrispondenti a quelli proprietari del file. Inoltre se
3960 in una ACL esiste una voce di uno di questi due tipi è obbligatoria anche la
3961 presenza di una ed una sola voce di tipo \const{ACL\_MASK}, che negli altri
3964 Quest'ultimo tipo di voce contiene la maschera dei permessi che possono essere
3965 assegnati tramite voci di tipo \const{ACL\_USER}, \const{ACL\_GROUP} e
3966 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}; se in una di queste voci si fosse specificato un
3967 permesso non presente in \const{ACL\_MASK} questo verrebbe ignorato. L'uso di
3968 una ACL di tipo \const{ACL\_MASK} è di particolare utilità quando essa
3969 associata ad una \textit{default ACL} su una directory, in quanto i permessi
3970 così specificati verranno ereditati da tutti i file creati nella stessa
3971 directory. Si ottiene così una sorta di \itindex{umask} \textit{umask}
3972 associata ad un oggetto sul filesystem piuttosto che a un processo.
3974 Dato che le ACL vengono a costituire una estensione dei permessi ordinari, uno
3975 dei problemi che si erano posti nella loro standardizzazione era appunto
3976 quello della corrispondenza fra questi e le ACL. Come accennato i permessi
3977 ordinari vengono mappati le tre voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
3978 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} che devono essere presenti in
3979 qualunque ACL; un cambiamento ad una di queste voci viene automaticamente
3980 riflesso sui permessi ordinari dei file\footnote{per permessi ordinari si
3981 intende quelli mantenuti nell'\textit{inode}, che devono restare dato che un
3982 filesystem può essere montato senza abilitare le ACL.} e viceversa. In
3983 realtà la mappatura è diretta solo per le voci \const{ACL\_USER\_OBJ} e
3984 \const{ACL\_OTHER}, nel caso di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} questo vale soltanto
3985 se non è presente una voce di tipo \const{ACL\_MASK}, se invece questa è
3986 presente verranno tolti dai permessi di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} tutti quelli
3987 non presenti in \const{ACL\_MASK}.\footnote{questo diverso comportamento a
3988 seconda delle condizioni è stato introdotto dalla standardizzazione
3989 \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} per mantenere il comportamento invariato sui
3990 sistemi dotati di ACL per tutte quelle applicazioni che sono conformi
3991 soltanto all'ordinario standard \textit{POSIX 1003.1}.}
3993 Un secondo aspetto dell'incidenza delle ACL sul comportamento del sistema è
3994 quello relativo alla creazione di nuovi file,\footnote{o oggetti sul
3995 filesystem, il comportamento discusso vale per le funzioni \func{open} e
3996 \func{creat} (vedi sez.~\ref{sec:file_open}), \func{mkdir} (vedi
3997 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), \func{mknod} e \func{mkfifo} (vedi
3998 sez.~\ref{sec:file_mknod}).} che come accennato può essere modificato dalla
3999 presenza di una \textit{default ACL} sulla directory che contiene quel file.
4000 Se questa non c'è valgono le regole usuali illustrate in
4001 sez.~\ref{sec:file_perm_management}, per cui essi sono determinati dalla
4002 \itindex{umask} \textit{umask} del processo, e la sola differenza è che i
4003 permessi ordinari da esse risultanti vengono automaticamente rimappati anche
4004 su una ACL di accesso assegnata automaticamente al nuovo file, che contiene
4005 soltanto le tre corrispondenti voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
4006 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER}.
4008 Se invece è presente una ACL di default sulla directory che contiene il nuovo
4009 file questa diventerà automaticamente la sua ACL di accesso, a meno di non
4010 aver indicato, nelle funzioni di creazione che lo consentono, uno specifico
4011 valore per i permessi ordinari;\footnote{tutte le funzioni citate in
4012 precedenza supportano un argomento \var{mode} che indichi un insieme di
4013 permessi iniziale.} in tal caso saranno eliminati dalle voci corrispondenti
4014 nella ACL tutti quelli non presenti in tale indicazione.
4016 Dato che questa è la ragione che ha portato alla loro creazione, la principale
4017 modifica introdotta con la presenza della ACL è quella alle regole del
4018 controllo di accesso ai file illustrate in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}.
4019 Come nel caso ordinario per il controllo vengono sempre utilizzati gli
4020 identificatori del gruppo \textit{effective} del processo, ma in presenza di
4021 ACL i passi attraverso i quali viene stabilito se esso ha diritto di accesso
4024 \item Se l'user-ID del processo è nullo l'accesso è sempre garantito senza
4026 \item Se l'user-ID del processo corrisponde al proprietario del file allora:
4028 \item se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
4029 l'accesso è consentito;
4030 \item altrimenti l'accesso è negato.
4032 \item Se l'user-ID del processo corrisponde ad un qualunque qualificatore
4033 presente in una voce \const{ACL\_USER} allora:
4035 \item se la voce \const{ACL\_USER} corrispondente e la voce
4036 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
4038 \item altrimenti l'accesso è negato.
4040 \item Se è il group-ID del processo o uno dei group-ID supplementari
4041 corrisponde al gruppo proprietario del file allora:
4043 \item se la voce \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e una eventuale voce
4044 \const{ACL\_MASK} (se non vi sono voci di tipo \const{ACL\_GROUP} questa
4045 può non essere presente) contengono entrambe il permesso richiesto,
4046 l'accesso è consentito;
4047 \item altrimenti l'accesso è negato.
4049 \item Se è il group-ID del processo o uno dei group-ID supplementari
4050 corrisponde ad un qualunque qualificatore presente in una voce
4051 \const{ACL\_GROUP} allora:
4053 \item se la voce \const{ACL\_GROUP} corrispondente e la voce
4054 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
4056 \item altrimenti l'accesso è negato.
4058 \item Se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
4059 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
4062 I passi di controllo vengono eseguiti esattamente in questa sequenza, e la
4063 decisione viene presa non appena viene trovata una corrispondenza con gli
4064 identificatori del processo. Questo significa che i permessi presenti in una
4065 voce di tipo \const{ACL\_USER} hanno la precedenza sui permessi ordinari
4066 associati al gruppo proprietario del file (vale a dire su
4067 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}).
4069 Per la gestione delle ACL lo standard \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} ha
4070 previsto delle apposite funzioni ed tutta una serie di tipi di dati
4071 dedicati;\footnote{fino a definire un tipo di dato e delle costanti apposite
4072 per identificare i permessi standard di lettura, scrittura ed esecuzione.}
4073 tutte le operazioni devono essere effettuate attraverso tramite questi tipi di
4074 dati, che incapsulano tutte le informazioni contenute nelle ACL. La prima di
4075 queste funzioni che prendiamo in esame è \funcd{acl\_init}, il cui prototipo
4078 \headdecl{sys/types.h}
4079 \headdecl{sys/acl.h}
4081 \funcdecl{acl\_t acl\_init(int count)}
4083 Inizializza un'area di lavoro per una ACL di \param{count} voci.
4085 \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore all'area di lavoro in caso di
4086 successo e \const{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
4087 assumerà uno dei valori:
4089 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{count} è negativo.
4090 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile.
4095 La funzione alloca ed inizializza un'area di memoria che verrà usata per
4096 mantenere i dati di una ACL contenente fino ad un massimo di \const{count}
4097 voci. La funzione ritorna un valore di tipo \type{acl\_t}, da usare in tutte
4098 le altre funzioni che operano sulla ACL. La funzione si limita alla
4099 allocazione iniziale e non inserisce nessun valore nella ACL che resta vuota.
4100 Si tenga presente che pur essendo \type{acl\_t} un tipo opaco che identifica
4101 ``\textsl{l'oggetto}'' ACL, il valore restituito dalla funzione non è altro
4102 che un puntatore all'area di memoria allocata per i dati richiesti; pertanto
4103 in caso di fallimento verrà restituito un puntatore nullo e si dovrà
4104 confrontare il valore di ritorno della funzione con ``\code{(acl\_t) NULL}''.
4106 Una volta che si siano completate le operazioni sui dati di una ACL la memoria
4107 allocata dovrà essere liberata esplicitamente attraverso una chiamata alla
4108 funzione \funcd{acl\_free}, il cui prototipo è:
4110 \headdecl{sys/types.h}
4111 \headdecl{sys/acl.h}
4113 \funcdecl{int acl\_free(void * obj\_p)}
4115 Disalloca la memoria riservata per i dati di una ACL.
4117 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ se
4118 \param{obj\_p} non è un puntatore valido, nel qual caso \var{errno}
4119 assumerà il valore \errcode{EINVAL}
4123 Si noti come la funzione richieda come argomento un puntatore di tipo
4124 ``\ctyp{void *}'', essa infatti può essere usata non solo per liberare la
4125 memoria allocata per i dati di una ACL, ma anche per quella usata per creare
4126 le stringhe di descrizione testuale delle ACL o per ottenere i valori dei
4127 qualificatori di una voce; pertanto a seconda dei casi occorrerà eseguire un
4128 \textit{cast} a ``\ctyp{void *}'' del tipo di dato di cui si vuole eseguire la
4129 disallocazione. Si tenga presente poi che oltre a \func{acl\_init} esistono
4130 molte altre funzioni che possono allocare memoria per i dati delle ACL, è
4131 pertanto opportuno tenere traccia di tutte queste funzioni perché alla fine
4132 delle operazioni tutta la memoria allocata dovrà essere liberata con
4135 Una volta che si abbiano a disposizione i dati di una ACL tramite il
4136 riferimento ad oggetto di tipo \type{acl\_t} questi potranno essere copiati
4137 con la funzione \funcd{acl\_dup}, il cui prototipo è:
4139 \headdecl{sys/types.h}
4140 \headdecl{sys/acl.h}
4142 \funcdecl{acl\_t acl\_dup(acl\_t acl)}
4144 Crea una copia della ACL \param{acl}.
4146 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
4147 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
4148 \var{errno} assumerà uno dei valori:
4150 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{acl} non è un puntatore valido
4152 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile per eseguire
4158 La funzione crea una copia dei dati della ACL indicata tramite l'argomento
4159 \param{acl}, allocando autonomamente tutto spazio necessario alla copia e
4160 restituendo un secondo oggetto di tipo \type{acl\_t} come riferimento a
4161 quest'ultima. Valgono per questo le stesse considerazioni fatte per il valore
4162 di ritorno di \func{acl\_init}, ed in particolare il fatto che occorrerà
4163 prevedere una ulteriore chiamata esplicita a \func{acl\_free} per liberare la
4164 memoria occupata dalla copia.
4166 Se si deve creare una ACL manualmente l'uso di \func{acl\_init} è scomodo,
4167 dato che la funzione restituisce una ACL vuota, una alternativa allora è usare
4168 \funcd{acl\_from\_mode} che consente di creare una ACL a partire da un valore
4169 di permessi ordinari, il prototipo della funzione è:
4171 \headdecl{sys/types.h}
4172 \headdecl{sys/acl.h}
4174 \funcdecl{acl\_t acl\_from\_mode(mode\_t mode)}
4176 Crea una ACL inizializzata con i permessi di \param{mode}.
4178 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
4179 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
4180 \var{errno} assumerà il valore \errval{ENOMEM}.
4185 La funzione restituisce una ACL inizializzata con le tre voci obbligatorie
4186 \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} già
4187 impostate secondo la corrispondenza ai valori dei permessi ordinari indicati
4188 dalla maschera passata nell'argomento \param{mode}. Questa funzione è una
4189 estensione usata dalle ACL di Linux e non è portabile, ma consente di
4190 semplificare l'inizializzazione in maniera molto comoda.
4192 Altre due funzioni che consentono di creare una ACL già inizializzata sono
4193 \funcd{acl\_get\_fd} e \funcd{acl\_get\_file}, che però sono per lo più
4194 utilizzate per leggere la ACL corrente di un file; i rispettivi prototipi
4197 \headdecl{sys/types.h}
4198 \headdecl{sys/acl.h}
4200 \funcdecl{acl\_t acl\_get\_file(const char *path\_p, acl\_type\_t type)}
4201 \funcdecl{acl\_t acl\_get\_fd(int fd)}
4203 Ottiene i dati delle ACL di un file.
4205 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
4206 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
4207 \var{errno} assumerà uno dei valori:
4209 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
4210 \item[\errcode{ENOTSUP}] il filesystem cui fa riferimento il file non
4213 ed inoltre \errval{EBADF} per \func{acl\_get\_fd}, ed \errval{EINVAL} per
4214 valori scorretti di \param{type} e tutti i possibili errori per l'accesso ad
4215 un file per \func{acl\_get\_file}.
4220 Le due funzioni ritornano, con un oggetto di tipo \type{acl\_t}, il valore
4221 della ACL correntemente associata ad un file, che può essere identificato
4222 tramite un file descriptor usando \func{acl\_get\_fd} o con un pathname usando
4223 \func{acl\_get\_file}. Nel caso di quest'ultima funzione, che può richiedere
4224 anche la ACL relativa ad una directory, il secondo argomento \param{type}
4225 consente di specificare se si vuole ottenere la ACL di default o quella di
4226 accesso. Questo argomento deve essere di tipo \type{acl\_type\_t} e può
4227 assumere solo i due valori riportati in tab.~\ref{tab:acl_type}.
4232 \begin{tabular}{|l|l|}
4234 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
4237 \const{ACL\_TYPE\_ACCESS} & indica una ACL di accesso.\\
4238 \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT}& indica una ACL di default.\\
4241 \caption{Le costanti che identificano il tipo di ACL.}
4242 \label{tab:acl_type}
4245 Si tenga presente che nel caso di \func{acl\_get\_file} occorrerà che il
4246 processo chiamante abbia privilegi di accesso sufficienti a poter leggere gli
4247 attributi estesi dei file (come illustrati in sez.~\ref{sec:file_xattr});
4248 inoltre una ACL di tipo \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT} potrà essere richiesta
4249 soltanto per una directory, e verrà restituita solo se presente, altrimenti
4250 verrà restituita una ACL vuota.
4252 Infine si potrà creare una ACL direttamente dalla sua rappresentazione
4253 testuale con la funzione \funcd{acl\_from\_text}, il cui prototipo è:
4255 \headdecl{sys/types.h}
4256 \headdecl{sys/acl.h}
4258 \funcdecl{acl\_t acl\_from\_text(const char *buf\_p)}
4260 Crea una ACL a partire dalla sua rappresentazione testuale.
4262 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
4263 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
4264 \var{errno} assumerà uno dei valori:
4266 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
4267 \item[\errcode{EINVAL}] la rappresentazione testuale all'indirizzo
4268 \param{buf\_p} non è valida.
4274 La funzione prende come argomento il puntatore ad un buffer dove si è inserita
4275 la rappresentazione testuale della ACL che si vuole creare, la memoria
4276 necessaria viene automaticamente allocata ed in caso di successo viene
4277 restituito come valore di ritorno un oggetto di tipo \type{acl\_t} con il
4278 contenuto della stessa, che come per le precedenti funzioni, dovrà essere
4279 disallocato esplicitamente al termine del suo utilizzo.
4281 La rappresentazione testuale di una ACL è quella usata anche dai comandi
4282 ordinari per la gestione delle ACL (\texttt{getfacl} e \texttt{setfacl}), che
4283 prevede due diverse forme, estesa e breve, entrambe supportate da
4284 \func{acl\_from\_text}. La forma estesa prevede che sia specificata una voce
4285 per riga, nella forma:
4287 tipo:qualificatore:permessi
4289 dove il tipo può essere uno fra \texttt{user}, \texttt{group}, \texttt{other}
4290 e \texttt{mask}. Il qualificatore è presente solo per \texttt{user} e
4291 \texttt{group} e indica l'utente o il gruppo a cui la voce si riferisce; i
4292 permessi sono espressi con una tripletta di lettere analoga a quella usata per
4293 i permessi dei file.\footnote{vale a dire \texttt{r} per il permesso di
4294 lettura, \texttt{w} per il permesso di scrittura, \texttt{x} per il permesso
4295 di esecuzione (scritti in quest'ordine) e \texttt{-} per l'assenza del
4298 Va precisato che i due tipi \texttt{user} e \texttt{group} sono usati
4299 rispettivamente per indicare delle voci relative ad utenti e
4300 gruppi,\footnote{cioè per voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ} e
4301 \const{ACL\_USER} per \texttt{user} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
4302 \const{ACL\_GROUP} per \texttt{group}.} applicate sia a quelli proprietari
4303 del file che a quelli generici; quelle dei proprietari si riconoscono per
4304 l'assenza di un qualificatore, ed in genere si scrivono per prima delle altre.
4305 Il significato delle voci di tipo \texttt{mask} e \texttt{mark} è evidente. In
4306 questa forma si possono anche inserire dei commenti precedendoli con il
4307 carattere ``\texttt{\#}''.
4309 La forma breve prevede invece la scrittura delle singole voci su una riga,
4310 separate da virgole; come specificatori del tipo di voce si possono usare le
4311 iniziali dei valori usati nella forma estesa (cioè ``\texttt{u}'',
4312 ``\texttt{g}'', ``\texttt{o}'' e ``\texttt{m}''), mentre le altri parte della
4313 voce sono le stesse. In questo caso non sono consentiti permessi.
4315 Per la conversione inversa, che consente di ottenere la rappresentazione
4316 testuale di una ACL, sono invece disponibili due funzioni, la prima delle due,
4317 di uso più immediato, è \funcd{acl\_to\_text}, il cui prototipo è:
4319 \headdecl{sys/types.h}
4320 \headdecl{sys/acl.h}
4322 \funcdecl{char * acl\_to\_text(acl\_t acl, ssize\_t *len\_p)}
4324 Produce la rappresentazione testuale di una ACL.
4326 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore ad una stringa con la
4327 rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e
4328 \code(acl\_t){NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
4331 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
4332 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
4338 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa terminata da NUL
4339 contenente la rappresentazione in forma estesa della ACL passata come
4340 argomento, ed alloca automaticamente la memoria necessaria. Questa dovrà poi
4341 essere liberata, quando non più necessaria, con \func{acl\_free}. Se
4342 nell'argomento \param{len\_p} si passa un valore puntatore ad una variabile
4343 intera in questa verrà restituita la dimensione della stringa con la
4344 rappresentazione testuale (non comprendente il carattere nullo finale).
4346 La seconda funzione, \funcd{acl\_to\_any\_text}, permette di controllare con
4347 dovizia di dettagli la generazione della stringa contenente la
4348 rappresentazione testuale della ACL, il suo prototipo è:
4350 \headdecl{sys/types.h}
4351 \headdecl{sys/acl.h}
4353 \funcdecl{char * acl\_to\_any\_text(acl\_t acl, const char *prefix, char
4354 separator, int options)}
4356 Produce la rappresentazione testuale di una ACL.
4358 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore ad una stringa con la
4359 rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e \code{NULL} in
4360 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4362 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
4363 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
4369 La funzione converte in formato testo la ACL indicata dall'argomento
4370 \param{acl}, usando il carattere \param{separator} come separatore delle
4371 singole voci; se l'argomento \param{prefix} non è nullo la stringa da esso
4372 indicata viene utilizzata come prefisso per le singole voci.
4374 L'ultimo argomento, \param{options}, consente di controllare la modalità con
4375 cui viene generata la rappresentazione testuale. Un valore nullo fa si che
4376 vengano usati gli identificatori standard \texttt{user}, \texttt{group},
4377 \texttt{other} e \texttt{mask} con i nomi di utenti e gruppi risolti rispetto
4378 ai loro valori numerici. Altrimenti si può specificare un valore in forma di
4379 maschera binaria, da ottenere con un OR aritmetico dei valori riportati in
4380 tab.~\ref{tab:acl_to_text_options}.
4385 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
4387 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
4390 \const{TEXT\_ABBREVIATE} & stampa le voci in forma abbreviata.\\
4391 \const{TEXT\_NUMERIC\_IDS} & non effettua la risoluzione numerica di
4392 user-ID e group-ID.\\
4393 \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE}& per ciascuna voce che contiene permessi che
4394 vengono eliminati dalla \const{ACL\_MASK}
4395 viene generato un commento con i permessi
4396 effettivamente risultanti; il commento è
4397 separato con un tabulatore.\\
4398 \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} & viene generato un commento con i permessi
4399 effettivi per ciascuna voce che contiene
4400 permessi citati nella \const{ACL\_MASK},
4401 anche quando questi non vengono modificati
4402 da essa; il commento è separato con un
4404 \const{TEXT\_SMART\_INDENT} & da usare in combinazione con le precedenti
4405 \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE} e
4406 \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} aumenta
4407 automaticamente il numero di spaziatori
4408 prima degli eventuali commenti in modo da
4409 mantenerli allineati.\\
4412 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{options} di
4413 \func{acl\_to\_any\_text}.}
4414 \label{tab:acl_to_text_options}
4417 Come per \func{acl\_to\_text} anche in questo caso il buffer contenente la
4418 rappresentazione testuale dell'ACL, di cui la funzione restituisce
4419 l'indirizzo, viene allocato automaticamente, e dovrà essere esplicitamente
4420 disallocato con una chiamata ad \func{acl\_free}. Si tenga presente infine che
4421 questa funzione è una estensione specifica di Linux, e non è presente nella
4422 bozza dello standard POSIX.1e.
4424 Per quanto utile per la visualizzazione o l'impostazione da comando delle ACL,
4425 la forma testuale non è la più efficiente per poter memorizzare i dati
4426 relativi ad una ACL, ad esempio quando si vuole eseguirne una copia a scopo di
4427 archiviazione. Per questo è stata prevista la possibilità di utilizzare una
4428 rappresentazione delle ACL in una apposita forma binaria contigua e
4429 persistente. È così possibile copiare il valore di una ACL in un buffer e da
4430 questa rappresentazione tornare indietro e generare una ACL.
4432 Lo standard POSIX.1e prevede a tale scopo tre funzioni, la prima e più
4433 semplice è \funcd{acl\_size}, che consente di ottenere la dimensione che avrà
4434 la citata rappresentazione binaria, in modo da poter allocare per essa un
4435 buffer di dimensione sufficiente, il suo prototipo è:
4437 \headdecl{sys/types.h}
4438 \headdecl{sys/acl.h}
4440 \funcdecl{ssize\_t acl\_size(acl\_t acl)}
4442 Determina la dimensione della rappresentazione binaria di una ACL.
4444 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo la dimensione in byte
4445 della rappresentazione binaria della ACL indicata da \param{acl} e $-1$ in
4446 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4448 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
4454 Prima di effettuare la lettura della rappresentazione binaria è sempre
4455 necessario allocare un buffer di dimensione sufficiente a contenerla, pertanto
4456 prima si dovrà far ricorso a \funcd{acl\_size} per ottenere tale dimensione e
4457 poi allocare il buffer con una delle funzioni di
4458 sez.~\ref{sec:proc_mem_alloc}. Una volta terminato l'uso della
4459 rappresentazione binaria, il buffer dovrà essere esplicitamente disallocato.
4461 La funzione che consente di leggere la rappresentazione binaria di una ACL è
4462 \funcd{acl\_copy\_ext}, il cui prototipo è:
4464 \headdecl{sys/types.h}
4465 \headdecl{sys/acl.h}
4467 \funcdecl{ssize\_t acl\_copy\_ext(void *buf\_p, acl\_t acl, ssize\_t size)}
4469 Ottiene la rappresentazione binaria di una ACL.
4471 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo la dimensione in byte
4472 della rappresentazione binaria della ACL indicata da \param{acl} e $-1$ in
4473 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4475 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida o
4476 \param{size} è negativo o nullo.
4477 \item[\errcode{ERANGE}] il valore di \param{size} è più piccolo della
4478 dimensione della rappresentazione della ACL.
4484 La funzione salverà la rappresentazione binaria della ACL indicata da
4485 \param{acl} sul buffer posto all'indirizzo \param{buf\_p} e lungo \param{size}
4486 byte, restituendo la dimensione della stessa come valore di ritorno. Qualora
4487 la dimensione della rappresentazione ecceda il valore di \param{size} la
4488 funzione fallirà con un errore di \errcode{ERANGE}. La funzione non ha nessun
4489 effetto sulla ACL indicata da \param{acl}.
4491 Viceversa se si vuole ripristinare una ACL a partire dalla rappresentazione
4492 binaria della stessa disponibile in un buffer si potrà usare la funzione
4493 \funcd{acl\_copy\_int}, il cui prototipo è:
4495 \headdecl{sys/types.h}
4496 \headdecl{sys/acl.h}
4498 \funcdecl{ssize\_t acl\_copy\_int(const void *buf\_p)}
4500 Ripristina la rappresentazione binaria di una ACL.
4502 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
4503 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
4504 \var{errno} assumerà uno dei valori:
4506 \item[\errcode{EINVAL}] il buffer all'indirizzo \param{buf\_p} non contiene
4507 una rappresentazione corretta di una ACL.
4508 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare un oggetto
4509 \type{acl\_t} per la ACL richiesta.
4515 La funzione in caso di successo alloca autonomamente un oggetto di tipo
4516 \type{acl\_t} che viene restituito come valore di ritorno con il contenuto
4517 della ACL rappresentata dai dati contenuti nel buffer puntato da
4518 \param{buf\_p}. Si ricordi che come per le precedenti funzioni l'oggetto
4519 \type{acl\_t} dovrà essere disallocato esplicitamente al termine del suo
4522 Una volta che si disponga della ACL desiderata, questa potrà essere impostata
4523 su un file o una directory. Per impostare una ACL sono disponibili due
4524 funzioni; la prima è \funcd{acl\_set\_file}, che opera sia su file che su
4525 directory, ed il cui prototipo è:
4527 \headdecl{sys/types.h}
4528 \headdecl{sys/acl.h}
4530 \funcdecl{int acl\_set\_file(const char *path, acl\_type\_t type, acl\_t
4533 Imposta una ACL su un file o una directory.
4535 \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
4536 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4538 \item[\errcode{EACCES}] o un generico errore di accesso a \param{path} o il
4539 valore di \param{type} specifica una ACL il cui tipo non può essere
4540 assegnato a \param{path}.
4541 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
4542 ha in valore non corretto.
4543 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
4544 dati aggiuntivi della ACL.
4545 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
4546 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
4548 ed inoltre \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG},
4549 \errval{EROFS}, \errval{EPERM}.
4553 La funzione consente di assegnare la ACL contenuta in \param{acl} al file o
4554 alla directory indicate dal pathname \param{path}, mentre con \param{type} si
4555 indica il tipo di ACL utilizzando le constanti di tab.~\ref{tab:acl_type}, ma
4556 si tenga presente che le ACL di default possono essere solo impostate
4557 qualora \param{path} indichi una directory. Inoltre perché la funzione abbia
4558 successo la ACL dovrà essere valida, e contenere tutti le voci necessarie,
4559 unica eccezione è quella in cui si specifica una ACL vuota per cancellare la
4560 ACL di default associata a \func{path}.\footnote{questo però è una estensione
4561 della implementazione delle ACL di Linux, la bozza di standard POSIX.1e
4562 prevedeva l'uso della apposita funzione \funcd{acl\_delete\_def\_file}, che
4563 prende come unico argomento il pathname della directory di cui si vuole
4564 cancellare l'ACL di default, per i dettagli si ricorra alla pagina di
4565 manuale.} La seconda funzione che consente di impostare una ACL è
4566 \funcd{acl\_set\_fd}, ed il suo prototipo è:
4568 \headdecl{sys/types.h}
4569 \headdecl{sys/acl.h}
4571 \funcdecl{int acl\_set\_fd(int fd, acl\_t acl)}
4573 Imposta una ACL su un file descriptor.
4575 \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
4576 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4578 \item[\errcode{EBADF}].
4579 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
4580 ha in valore non corretto.
4581 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
4582 dati aggiuntivi della ACL.
4583 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
4584 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
4586 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EROFS}, \errval{EPERM}.
4590 La funzione è del tutto è analoga a \funcd{acl\_set\_file} ma opera
4591 esclusivamente sui file identificati tramite un file descriptor. Non dovendo
4592 avere a che fare con directory (e con la conseguente possibilità di avere una
4593 ACL di default) la funzione non necessita che si specifichi il tipo di ACL,
4594 che sarà sempre di accesso, e prende come unico argomento, a parte il file
4595 descriptor, la ACL da impostare.
4597 Le funzioni viste finora operano a livello di una intera ACL, eseguendo in una
4598 sola volta tutte le operazioni relative a tutte le voci in essa contenuta. In
4599 generale è possibile modificare un singolo valore all'interno di una singola
4600 voce direttamente con le funzioni previste dallo standard POSIX.1e. Queste
4601 funzioni però sono alquanto macchinose da utilizzare per cui è molto più
4602 semplice operare direttamente sulla rappresentazione testuale. Questo è il
4603 motivo per non tratteremo nei dettagli dette funzioni, fornendone solo una
4604 descrizione sommaria; chi fosse interessato potrà ricorrere alle pagina di
4607 Se si vuole operare direttamente sui contenuti di un oggetto di tipo
4608 \type{acl\_t} infatti occorre fare riferimento alle singole voci tramite gli
4609 opportuni puntatori di tipo \type{acl\_entry\_t}, che possono essere ottenuti
4610 dalla funzione \funcd{acl\_get\_entry} (per una voce esistente) o dalla
4611 funzione \funcd{acl\_create\_entry} per una voce da aggiungere. Nel caso della
4612 prima funzione si potrà poi ripetere la lettura per ottenere i puntatori alle
4613 singole voci successive alla prima.
4615 Una volta ottenuti detti puntatori si potrà operare sui contenuti delle singole
4616 voci; con le funzioni \funcd{acl\_get\_tag\_type}, \funcd{acl\_get\_qualifier},
4617 \funcd{acl\_get\_permset} si potranno leggere rispettivamente tipo,
4618 qualificatore e permessi mentre con le corrispondente funzioni
4619 \funcd{acl\_set\_tag\_type}, \funcd{acl\_set\_qualifier},
4620 \funcd{acl\_set\_permset} si possono impostare i valori; in entrambi i casi
4621 vengono utilizzati tipi di dato ad hoc.\footnote{descritti nelle singole
4622 pagine di manuale.} Si possono poi copiare i valori di una voce da una ACL
4623 ad un altra con \funcd{acl\_copy\_entry} o eliminare una voce da una ACL con
4624 \funcd{acl\_delete\_entry}.
4626 \itindend{Access~Control~List}
4628 % la documentazione di sistema è nei pacchetti libacl1-dev e acl
4629 % vedi anche http://www.suse.de/~agruen/acl/linux-acls/online/
4633 \subsection{La funzione \func{chroot}}
4634 \label{sec:file_chroot}
4636 % TODO introdurre nuova sezione sulle funzionalità di sicurezza avanzate, con
4637 % dentro chroot SELinux e AppArmor ???
4639 Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, la funzione
4640 \func{chroot} viene usata spesso per restringere le capacità di accesso di un
4641 programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
4644 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una
4645 directory di lavoro, ha anche una directory \textsl{radice}\footnote{entrambe
4646 sono contenute in due campi (rispettivamente \var{pwd} e \var{root}) di
4647 \struct{fs\_struct}; vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} che, pur essendo
4648 di norma corrispondente alla radice dell'albero di file e directory come visto
4649 dal kernel (ed illustrato in sez.~\ref{sec:file_organization}), ha per il
4650 processo il significato specifico di directory rispetto alla quale vengono
4651 risolti i \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname}
4652 assoluti.\footnote{cioè quando un processo chiede la risoluzione di un
4653 \textit{pathname}, il kernel usa sempre questa directory come punto di
4654 partenza.} Il fatto che questo valore sia specificato per ogni processo apre
4655 allora la possibilità di modificare le modalità di risoluzione dei
4656 \textit{pathname} assoluti da parte di un processo cambiando questa directory,
4657 così come si fa coi \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi
4658 cambiando la directory di lavoro.
4660 Normalmente la directory radice di un processo coincide anche con la radice
4661 del filesystem usata dal kernel, e dato che il suo valore viene ereditato dal
4662 padre da ogni processo figlio, in generale i processi risolvono i
4663 \itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluti a partire sempre
4664 dalla stessa directory, che corrisponde alla radice del sistema.
4666 In certe situazioni però è utile poter impedire che un processo possa accedere
4667 a tutto il filesystem; per far questo si può cambiare la sua directory radice
4668 con la funzione \funcd{chroot}, il cui prototipo è:
4669 \begin{prototype}{unistd.h}{int chroot(const char *path)}
4670 Cambia la directory radice del processo a quella specificata da
4673 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per
4674 un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
4676 \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo del processo non è zero.
4678 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
4679 \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP};
4680 \errval{EROFS} e \errval{EIO}.}
4682 \noindent in questo modo la directory radice del processo diventerà
4683 \param{path} (che ovviamente deve esistere) ed ogni
4684 \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname} assoluto usato dalle funzioni
4685 chiamate nel processo sarà risolto a partire da essa, rendendo impossibile
4686 accedere alla parte di albero sovrastante. Si ha così quella che viene
4687 chiamata una \textit{chroot jail}, in quanto il processo non può più accedere
4688 a file al di fuori della sezione di albero in cui è stato
4689 \textsl{imprigionato}.
4691 Solo un processo con i privilegi di amministratore può usare questa funzione,
4692 e la nuova radice, per quanto detto in sez.~\ref{sec:proc_fork}, sarà ereditata
4693 da tutti i suoi processi figli. Si tenga presente però che la funzione non
4694 cambia la directory di lavoro, che potrebbe restare fuori dalla \textit{chroot
4697 Questo è il motivo per cui la funzione è efficace solo se dopo averla eseguita
4698 si cedono i privilegi di root. Infatti se per un qualche motivo il processo
4699 resta con la directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail}, potrà
4700 comunque accedere a tutto il resto del filesystem usando
4701 \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi, i quali, partendo
4702 dalla directory di lavoro che è fuori della \textit{chroot jail}, potranno
4703 (con l'uso di ``\texttt{..}'') risalire fino alla radice effettiva del
4706 Ma se ad un processo restano i privilegi di amministratore esso potrà comunque
4707 portare la sua directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail} in cui si
4708 trova. Basta infatti creare una nuova \textit{chroot jail} con l'uso di
4709 \func{chroot} su una qualunque directory contenuta nell'attuale directory di
4710 lavoro. Per questo motivo l'uso di questa funzione non ha molto senso quando
4711 un processo necessita dei privilegi di root per le sue normali operazioni.
4713 Un caso tipico di uso di \func{chroot} è quello di un server FTP anonimo, in
4714 questo caso infatti si vuole che il server veda solo i file che deve
4715 trasferire, per cui in genere si esegue una \func{chroot} sulla directory che
4716 contiene i file. Si tenga presente però che in questo caso occorrerà
4717 replicare all'interno della \textit{chroot jail} tutti i file (in genere
4718 programmi e librerie) di cui il server potrebbe avere bisogno.
4722 % LocalWords: sez like filesystem unlink MacOS Windows VMS inode kernel unistd
4723 % LocalWords: un'etichetta int const char oldpath newpath errno EXDEV EPERM st
4724 % LocalWords: EEXIST EMLINK EACCES ENAMETOOLONG ENOTDIR EFAULT ENOMEM EROFS ls
4725 % LocalWords: ELOOP ENOSPC EIO pathname nlink stat vfat fsck EISDIR ENOENT cap
4726 % LocalWords: POSIX socket fifo sticky root system call count crash nell' init
4727 % LocalWords: descriptor remove rename rmdir stdio glibc libc NFS DT obj dup
4728 % LocalWords: ENOTEMPTY EBUSY mount point EINVAL soft symbolic tab symlink fig
4729 % LocalWords: dangling access chdir chmod chown creat exec lchown lstat mkdir
4730 % LocalWords: mkfifo mknod opendir pathconf readlink truncate path buff size
4731 % LocalWords: grub bootloader grep linux MAXSYMLINKS cat VFS sys dirname fcntl
4732 % LocalWords: dev umask IFREG IFBLK IFCHR IFIFO SVr sgid BSD SVID NULL from to
4733 % LocalWords: stream dirent EMFILE ENFILE dirfd SOURCE fchdir readdir struct
4734 % LocalWords: EBADF namlen HAVE thread entry result value argument fileno ino
4735 % LocalWords: name TYPE OFF RECLEN UNKNOWN REG SOCK CHR BLK type IFTODT DTTOIF
4736 % LocalWords: DTYPE off reclen seekdir telldir void rewinddir closedir select
4737 % LocalWords: namelist compar malloc qsort alphasort versionsort strcoll myls
4738 % LocalWords: strcmp DirScan direntry while current working home shell pwd get
4739 % LocalWords: getcwd ERANGE getwd change fd race condition tmpnam getfacl mark
4740 % LocalWords: string tmpdir TMP tempnam pfx TMPNAME suid tmp EXCL tmpfile pid
4741 % LocalWords: EINTR mktemp mkstemp stlib template filename XXXXXX OpenBSD buf
4742 % LocalWords: mkdtemp fstat filedes nell'header padding ISREG ISDIR ISCHR IFMT
4743 % LocalWords: ISBLK ISFIFO ISLNK ISSOCK IFSOCK IFLNK IFDIR ISUID UID ISGID GID
4744 % LocalWords: ISVTX IRUSR IWUSR IXUSR IRGRP IWGRP IXGRP IROTH IWOTH IXOTH du
4745 % LocalWords: blocks blksize holes lseek TRUNC ftruncate length lenght ETXTBSY
4746 % LocalWords: hole atime read utime mtime write ctime modification leafnode cp
4747 % LocalWords: make fchmod fchown utimbuf times actime modtime Mac owner uid fs
4748 % LocalWords: gid Control List patch mandatory control execute group other all
4749 % LocalWords: dell' effective passwd IGID locking swap saved text IRWXU IRWXG
4750 % LocalWords: IRWXO ext reiser capability FSETID mask capabilities chroot jail
4751 % LocalWords: FTP Di filter reiserfs Attributes Solaris Posix FreeBSD libacl
4752 % LocalWords: XFS SELinux namespace attribute security trusted Draft Modules
4753 % LocalWords: attributes mime ADMIN FOWNER libattr lattr getxattr lgetxattr of
4754 % LocalWords: fgetxattr attr ssize ENOATTR ENOTSUP NUL setxattr lsetxattr list
4755 % LocalWords: fsetxattr flags XATTR REPLACE listxattr llistxattr flistxattr by
4756 % LocalWords: removexattr lremovexattr fremovexattr attributename lacl acl
4757 % LocalWords: OBJ setfacl len any prefix separator options NUMERIC IDS SMART
4758 % LocalWords: INDENT major number IDE Documentation makedev fopendir proc copy
4759 % LocalWords: euidaccess eaccess delete def tag qualifier permset
4761 %%% Local Variables:
4763 %%% TeX-master: "gapil"