1 \chapter{Files e directories}
2 \label{cha:files_and_dirs}
4 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
5 file e directory, ed in particolare esamineremo come è strutturato il sistema
6 base di protezioni e controllo di accesso ai file, e tutta l'interfaccia che
7 permette la manipolazione dei vari attributi di file e directory. Tutto quello
8 che riguarda invece la manipolazione del contenuto dei file è lasciato ai
13 \section{Il controllo di accesso ai file}
14 \label{sec:filedir_access_control}
16 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
17 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
18 filesystem standard. In questa sezione ne esamineremo i concetti essenziali e
19 le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
22 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
23 \label{sec:filedir_perm_overview}
25 Il controllo di accesso ai file in unix segue un modello abbastanza semplice,
26 ma adatto alla gran parte delle esigenze, in cui si dividono i permessi su tre
27 livelli. Si tenga conto poi che quanto diremo è vero solo per filesystem di
28 tipo unix, e non è detto che sia applicabile a un filesystem
29 qualunque\footnote{ed infatti non è vero per il filesystem vfat di Windows,
30 per il quale vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in fase di
31 montaggio}. Esistono inoltre estensioni che permettono di implementare le
32 ACL (\textit{Access Control List}) che sono un meccanismo di controllo di
33 accesso molto più sofisticato.
35 Ad ogni file unix associa sempre l'utente che ne è proprietario (il cosiddetto
36 \textit{owner}) e il gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo degli
37 identificatori di utenti e gruppi (\textsl{uid} e \textsl{gid}), e accessibili
38 da programm tramite i campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid} della struttura
39 \var{stat} (si veda \secref{sec:filedir_stat}). Ad ogni file viene inoltre
40 associato un insieme di permessi che sono divisi in tre classi, e cioè
41 attribuiti rispettivamente all'utente proprietario del file, a un qualunque
42 utente faccia parte del gruppo cui appartiene il file, e a tutti gli altri
45 I permessi sono espressi da un insieme di 12 bit: di questi i nove meno
46 significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
47 lettura, scrittura ed esecuzione (indicati rispettivamente con le lettere
48 \textsl{w}, \textit{r} \textsl{x} nei comandi di sistema) applicabili
49 rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti. I restanti tre bit
50 (\textsl{suid}, \textsl{sgid}, e \textsl{sticky}) sono usati per indicare
51 alcune caratteristiche più complesse su cui torneremo in seguito (vedi
52 \secref{sec:filedir_suid_sgid} e \secref{sec:filedir_sticky}).
54 Anche i permessi sono tenuti per ciascun file (di qualunque tipo, quindi anche
55 per le fifo, i socket e i file di dispositivo) nell'inode, in opportuni bit
56 del campo \var{st\_mode} della struttura letta da \func{stat} (vedi
57 \figref{fig:filedir_stat_struct}).
60 In genere ci si riferisce a questi permessi usando le lettere \textsl{u} (per
61 \textit{user}), \textsl{g} (per \textit{group}) e \textsl{o} (per
62 \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti questi gruppi insieme si
63 usa la lettera \textsl{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente questa
64 distinzione, dato che in certi casi, mutuando la termimologia in uso nel VMS,
65 si parla dei permessi base come di permessi di owner, group ed all, le cui
66 iniziali possono da luogo a confuzione. Le costanti che permettono di accedere
67 al valore numerico di questi bit sono riportate in \ntab.
72 \begin{tabular}[c]{|c|l|}
74 \var{st\_mode} bit & Significato \\
77 \macro{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere \\
78 \macro{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere \\
79 \macro{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire \\
81 \macro{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere \\
82 \macro{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere \\
83 \macro{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire\\
85 \macro{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere \\
86 \macro{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere \\
87 \macro{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire\\
90 \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
91 \texttt{<sys/stat.h>}}
92 \label{tab:file_bit_perm}
95 Questi permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a
96 seconda che si riferiscano a file, link simbolici o directory, qui ci
97 limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei
100 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo pathname
101 occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle directory che compongono
102 il pathname, e lo stesso vale per aprire un file nella directory corrente (per
103 la quale appunto serve il diritto di esecuzione).
105 Per una directory infatti il permesso di esecuzione ha il significato
106 specifico che essa può essere attraversata nella risoluzione del pathname, ed
107 è distinto dal permesso di lettura che invece implica che si può leggere il
108 contenuto della directory. Questo significa che se si ha il permesso di
109 esecuzione senza permesso di lettura si potrà lo stesso aprire un file in una
110 directory (se si hanno i permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà
111 vederlo con \cmd{ls} (per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per
114 Il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni di sola
115 lettura (\macro{O\_RDONLY}) o di lettura-scrittura (\macro{O\_RDWR}) e
116 leggerne il contenuto. Il permesso di scrittura consente di aprire un file in
117 sola scrittura (\macro{O\_WRONLY}) o lettura-scrittura (\macro{O\_RDWR}) e
118 modificarne il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare
119 il file con l'opzione \macro{O\_TRUNC}.
121 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
122 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
123 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
124 che questo non implica necessariamente la rimozione fisica del file), non è
125 necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti esso non viene
126 toccato, viene solo modificato il contenute della directory).
128 Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
129 shell), occorre il permesso di esecuzione per il medesimo, inoltre solo i file
130 regolari possono essere eseguiti.
133 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
134 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
135 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
136 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'\textit{effective user id},
137 l'\textit{effective group id} e gli eventuali \textit{supplementary group id}
138 del processo (per una spiegazione dettagliata degli ID dei processi si veda
139 \secref{sec:prochand_perms}; normalmente, a parte quanto spiegato in
140 \secref{sec:filedir_suid_sgid}, essi corrispondono all'uid e al gid
141 dell'utente che ha lanciato il processo).
144 % Quando un processo cerca l'accesso al file esso controlla i propri uid e gid
145 % confrontandoli con quelli del file e se l'operazione richiesta è compatibile
146 % con i permessi associati al file essa viene eseguita, altrimenti viene
147 % bloccata ed è restituito un errore di \texttt{EPERM}. Questo procedimento non
148 % viene eseguito per l'amministratore di sistema (il cui uid è zero) il quale
150 % pertanto accesso senza restrizione a qualunque file del sistema.
152 % In realtà il procedimento è più complesso di quanto descritto in maniera
153 % elementare qui; inoltre ad un processo sono associati diversi identificatori,
154 % torneremo su questo in maggiori dettagli in seguito in
155 % \secref{sec:proc_perms}.
157 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
158 di accesso sono i seguenti:
160 \item Se l'\textit{effective user id} del processo è zero (corrispondente
161 all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun ulteriore
162 controllo. Per questo motivo \textsl{root} ha piena libertà di accesso a
164 \item Se l'\textit{effective user id} del processo è uguale all'uid del
165 proprietario del file (che nel caso più comune significa che chi ha lanciato
166 il processo è il proprietario del file) allora:
168 \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
169 il processo, vuole accedere in scrittura, quello di user-write per
170 l'accesso in scrittura, etc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
171 settato, l'accesso è consentito
172 \item altrimenti l'accesso è negato
174 \item Se l'\textit{effective group id} del processo o uno dei
175 \textit{supplementary group id} dei processi.
177 questi passi vengono eseguiti in quest'ordine, qualora si abbia il permesso
178 d'accesso la scansione viene terminata.
180 \subsection{I flag \texttt{suid} e \texttt{sgid}}
181 \label{sec:filedir_suid_sgid}
183 \subsection{La titolarità di nuovi files e directory}
184 \label{sec:filedir_ownership}
187 \subsection{La funzione \texttt{access}}
188 \label{sec:filedir_access}
191 \subsection{La funzione \texttt{umask}}
192 \label{sec:filedir_umask}
195 \subsection{Le funzioni \texttt{chmod} e \texttt{fchmod}}
196 \label{sec:filedir_chmod}
198 \subsection{Il flag \texttt{sticky}}
199 \label{sec:filedir_sticky}
201 \subsection{Le funzioni \texttt{chown}, \texttt{fchown} e \texttt{lchown}}
202 \label{sec:filedir_chown}
207 %La struttura fondamentale che contiene i dati essenziali relativi ai file è il
208 %cosiddetto \textit{inode}; questo conterrà informazioni come il
209 %tipo di file (file di dispositivo, directory, file di dati, per un elenco
210 %completo vedi \ntab), i permessi (vedi \secref{sec:file_perms}), le date (vedi
211 %\secref{sec:file_times}).
215 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei files}
216 \label{sec:filedir_infos}
218 Come spiegato in \secref{sec:fileintr_filesystem} tutte le informazioni
219 generali relative alle caratteristiche di ciascun file sono mantenute
220 nell'inode. Vedremo in questa sezione come sia possibile accedervi usando la
221 funzione \texttt{stat} ed esamineremo alcune funzioni utilizzabili per
222 manipolare una parte di questa informazione. Tutto quello che invece riguarda
223 il meccanismo di controllo di accesso ad i file e le relative funzioni di
224 manipolazione sarà invece esaminanto in \secref{sec:filedir_access_control}.
227 \subsection{Le funzioni \texttt{stat}, \texttt{fstat} e \texttt{lstat}}
228 \label{sec:filedir_stat}
230 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
231 delle funzioni \func{stat}, che è la funzione che il comando \cmd{ls} usa
232 per poter stampare tutti i dati dei files. I prototipi di queste funzioni sono
235 \headdecl{sys/types.h}
236 \headdecl{sys/stat.h}
239 \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Legge le
240 informazione del file specificato da \var{file\_name} e le inserisce in
243 \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Identica a
244 \func{stat} eccetto che se il \var{file\_name} è un link simbolico vengono
245 lette le informazioni relativa ad esso e non al file a cui fa riferimento.
247 \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)} Identica a \func{stat}
248 eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
249 descriptor \var{filedes}.
251 Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
252 caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
254 \item \texttt{EACCESS} non c'è il permesso di accedere al file.
255 \item \texttt{ENOTDIR} una componente del pathname non è una directory.
256 \item \texttt{EMLOOP} ci sono troppi link simbolici nel pathname.
257 \item \texttt{EFAULT} i puntatori usati sono fuori dallo spazio di indirizzi
259 \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
260 completare l'operazione.
261 \item \texttt{ENAMETOOLONG} il filename è troppo lungo.
265 La struttura \texttt{stat} è definita nell'header \texttt{sys/stat.h} e in
266 generale dipende dall'implementazione, la versione usata da Linux è mostrata
267 in \nfig, così come riportata dalla man page (in realtà la definizione
268 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
269 riservati per estensioni come tempi più precisi, o per il padding dei campi).
274 \begin{minipage}[c]{15cm}
275 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
277 dev_t st_dev; /* device */
278 ino_t st_ino; /* inode */
279 mode_t st_mode; /* protection */
280 nlink_t st_nlink; /* number of hard links */
281 uid_t st_uid; /* user ID of owner */
282 gid_t st_gid; /* group ID of owner */
283 dev_t st_rdev; /* device type (if inode device) */
284 off_t st_size; /* total size, in bytes */
285 unsigned long st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */
286 unsigned long st_blocks; /* number of blocks allocated */
287 time_t st_atime; /* time of last access */
288 time_t st_mtime; /* time of last modification */
289 time_t st_ctime; /* time of last change */
294 \caption{La struttura \texttt{stat} per la lettura delle informazioni dei
296 \label{fig:filedir_stat_struct}
299 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi nativi
300 del sistema (di quelli definiti in \tabref{tab:xxx_sys_types}, e dichiarati in
301 \texttt{sys/types.h}).
304 \subsection{I tipi di file}
305 \label{sec:filedir_file_types}
307 Come riportato in \tabref{tab:fileintr_file_types} in Linux oltre ai file e
308 alle directory esistono vari altri oggetti che possono stare su un filesystem;
309 il tipo di file è ritornato dalla \texttt{stat} nel campo \texttt{st\_mode}.
311 Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni lo
312 standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di files,
313 queste venfono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni per link
314 simbolici e socket definite da BDS, l'elenco è riportato in \ntab:
318 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
320 Macro & Tipo del file \\
323 \macro{S\_ISREG(m)} & file normale \\
324 \macro{S\_ISDIR(m)} & directory \\
325 \macro{S\_ISCHR(m)} & device a caraetteri \\
326 \macro{S\_ISBLK(m)} & device a blocchi\\
327 \macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo \\
328 \macro{S\_ISLNK(m)} & link simbolico \\
329 \macro{S\_ISSOCK(m)} & socket \\
332 \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h})}
333 \label{tab:filedir_file_type_macro}
336 Oltre a queste macro è possibile usare direttamente il valore di
337 \var{st\_mode} per ricavare il significato dei vari bit in esso memorizzati,
338 per questo sempre in \texttt{sys/stat.h} sono definiti i flag riportati in
343 \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
345 Flag & Valore & Significato \\
348 \macro{S\_IFMT} & 0170000 & bitmask for the file type bitfields \\
349 \macro{S\_IFSOCK} & 0140000 & socket \\
350 \macro{S\_IFLNK} & 0120000 & symbolic link \\
351 \macro{S\_IFREG} & 0100000 & regular file \\
352 \macro{S\_IFBLK} & 0060000 & block device \\
353 \macro{S\_IFDIR} & 0040000 & directory \\
354 \macro{S\_IFCHR} & 0020000 & character device \\
355 \macro{S\_IFIFO} & 0010000 & fifo \\
356 \macro{S\_ISUID} & 0004000 & set UID bit \\
357 \macro{S\_ISGID} & 0002000 & set GID bit (see below) \\
358 \macro{S\_ISVTX} & 0001000 & sticky bit (see below) \\
359 \macro{S\_IRWXU} & 00700 & mask for file owner permissions \\
360 \macro{S\_IRUSR} & 00400 & owner has read permission \\
361 \macro{S\_IWUSR} & 00200 & owner has write permission \\
362 \macro{S\_IXUSR} & 00100 & owner has execute permission \\
363 \macro{S\_IRWXG} & 00070 & mask for group permissions \\
364 \macro{S\_IRGRP} & 00040 & group has read permission \\
365 \macro{S\_IWGRP} & 00020 & group has write permission \\
366 \macro{S\_IXGRP} & 00010 & group has execute permission \\
367 \macro{S\_IRWXO} & 00007 & mask for permissions for others (not in
369 \macro{S\_IROTH} & 00004 & others have read permission \\
370 \macro{S\_IWOTH} & 00002 & others have write permisson \\
371 \macro{S\_IXOTH} & 00001 & others have execute permission \\
374 \caption{Flag per il campo \var{st\_mode} (definite in
375 \texttt{sys/stat.h})}
376 \label{tab:filedir_file_mode_flags}
379 Il primo valore definisce la maschera dei bit usati nei quali viene
380 memorizzato il tipo di files, mentre gli altri possono essere usati per
381 effettuare delle selezioni sul tipo di file voluto, combinando opportunamente
382 i vari flag; ad esempio se si volesse controllare se un file è una directory o
383 un file ordinario si potrebbe definire la condizione:
384 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
385 #define IS_FILE_DIR(x) (((x) & S_IFMT) & (S_IFDIR | S_IFREG))
387 in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
388 poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
390 \subsection{La dimensione dei file}
391 \label{sec:filedir_file_size}
393 Il membro \var{st\_size} contiene la dimensione del file in bytes (se il file
394 è un file normale, nel caso di un link simbolico al dimensione è quella del
395 pathname che contiene).
397 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
398 bytes. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
399 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
400 per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
401 dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
403 Si tenga conto che lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è detto
404 che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della possibile
405 esistenza dei cosiddetti \textsl{buchi} (detti normalmente \textit{holes}) che
406 si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file dopo aver eseguito
407 una \func{seek} (vedi \secref{sec:fileunix_lseek}) oltre la sua conclusione
410 In tal caso si avranno differenti risultati a seconda del modi in cui si
411 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
412 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
413 legge dal file (ad esempio usando \cmd{wc -c}), dato che in tal caso per le
414 parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso risultato
417 Se è sempre possibile allargare un file scrivendoci sopra od usando la
418 funzione \func{seek} per spostarsi oltre la sua fine. Esistono però anche casi
419 in cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento scartando i dati al
420 di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
422 Un file può essere troncato a zero aprendolo con il flag \macro{O\_TRUNC}, ma
423 questo è un caso particolare; per qualunque altra dimensione si possono usare
426 \headdecl{unistd.h} \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t
427 length)} Fa si che la dimensione del file \var{file\_name} sia troncata ad
428 un valore massimo specificato da \var{lenght}.
430 \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))} Identica a \func{truncate}
431 eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
434 Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
435 caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
437 \item \texttt{EACCESS} non c'è il permesso di accedere al file.
438 \item \texttt{ENOTDIR} una componente del pathname non è una directory.
439 \item \texttt{EMLOOP} ci sono troppi link simbolici nel pathname.
440 \item \texttt{EFAULT} i puntatori usati sono fuori dallo spazio di indirizzi
442 \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
443 completare l'operazione.
444 \item \texttt{ENOENT} il file non esiste.
445 \item \texttt{ENAMETOOLONG} il filename è troppo lungo.
449 Se il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
450 perduti; il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e
451 dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso
452 fino alla lunghezza scelta; in quest'ultimo caso lo spazio viene riempito con
453 zeri (e in genere si ha la creazione di un hole nel file).
456 \subsection{I tempi dei file}
457 \label{sec:filedir_file_times}
459 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
460 nell'inode insieme agli altri attibuti del file e possono essere letti tramite
461 la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso tre campi della
462 struttura in \figref{fig:filedir_stat_struct}. Il significato di detti tempi e
463 dei relativi campi è riportato nello schema in \ntab:
467 \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
469 Membro & Significato & Funzione&opzione \\
472 \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read}& \cmd{-u}\\
473 \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write}& default\\
474 \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'inode&\func{chmod},
475 \func{utime} & \cmd{-c} \\
478 \caption{I tre tempi associati a ciascun file}
479 \label{tab:filedir_file_times}
482 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
483 modifica (il \textit{modification time} \var{st\_mtime}) e il tempo di
484 cambiamento di stato (il \textit{chage time} \var{st\_ctime}). Il primo
485 infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre il
486 secondo ad una modifica dell'inode; siccome esistono molte operazioni (come la
487 funzione \func{link} e molte altre che vedremo in seguito) che modificano solo
488 le informazioni contenute nell'inode senza toccare il file, diventa necessario
489 l'utilizzo di un altro tempo.
491 Il sistema non tiene conto dell'ultimo accesso all'inode, pertanto funzioni
492 come \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza sui tre tempi. Il
493 tempo di ultimo accesso viene di solito usato per cancellare i file che non
494 servono più dopo un certo lasso di tempo (ad esempio \cmd{leafnode} cancella i
495 vecchi articoli sulla base di questo tempo).
497 Il tempo di ultima modifica invece viene usato da \cmd{make} per decidere
498 quali file necessitano di essere ricompilati o (talvolta insieme anche al
499 tempo di cambiamento di stato) per decidere quali file devono essere
500 archiviati per il backup. Il comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni
501 \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i tempi dei file secondo lo schema riportato
502 nell'ultima colonna di \curtab.
504 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui tempi è
505 illustrato in \ntab. Si sono riportati gli effetti sia per il file a cui si fa
506 riferimento, sia per la directory che lo contiene; questi ultimi possono
507 essere capiti se si tiene conto di quanto già detto, e cioè che anche le
508 directory sono files, che il sistema tratta in maniera del tutto analoga agli
511 Per questo motivo tutte le volte che compiremo una operazione su un file che
512 comporta una modifica della sua directory entry, andremo anche a scrivere
513 sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un esempio
514 di questo può essere la cancellazione di un file, mentre leggere o scrivere o
515 cambiarne i permessi ha effetti solo sui tempi del file.
520 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
522 \multicolumn{1}{|c|}{Funzione}
523 &\multicolumn{3}{p{2cm}}{File o directory di riferimento}
524 &\multicolumn{3}{p{2cm}}{Directory genitrice del riferimento}
525 &\multicolumn{1}{|c|}{Note} \\
527 & \textsl{(a)} & \textsl{(m)}& \textsl{(c)}
528 & \textsl{(a)} & \textsl{(m)}& \textsl{(c)}& \\
531 \func{chmod}, \func{fchmod}
532 & & &$\bullet$& & & & \\
533 \func{chown}, \func{fchown}
534 & & &$\bullet$& & & & \\
536 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& con
537 \macro{O\_CREATE} \\ \func{creat}
538 & &$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$&
539 con \macro{O\_TRUNC} \\ \func{exec}
540 &$\bullet$& & & & & & \\
542 & & &$\bullet$& & & & \\
544 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
546 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
548 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
550 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& con
551 \macro{O\_CREATE} \\ \func{open}
552 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & con
553 \macro{O\_TRUNC} \\ \func{pipe}
554 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
556 &$\bullet$& & & & & & \\
558 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& using
559 \func{unlink}\\ \func{remove}
560 & & & & &$\bullet$&$\bullet$& using
561 \func{rmdir}\\ \func{rename}
562 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& per entrambi
563 gli argomenti\\ \func{rmdir}
564 & & & & &$\bullet$&$\bullet$& \\
565 \func{truncate}, \func{ftruncate}
566 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
568 & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
570 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
572 & &$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
575 \caption{Effetti delle varie funzioni su tempi di ultimo accesso
576 \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
578 \label{tab:filedir_times_effects}
581 Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
582 creazione del file, usato da molti altri sistemi operativi, che in unix non
586 \subsection{La funzione \texttt{utime}}
587 \label{sec:filedir_utime}
589 I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere cambiati usando la
590 funzione \func{utime}, il cui prototipo è:
592 \begin{prototype}{utime.h}
593 {int utime(const char * filename, struct utimbuf *times)}
595 Cambia i tempi di ultimo accesso e modifica dell'inode specificato da
596 \var{filename} secondo i campi \var{actime} e \var{modtime} di \var{times}. Se
597 questa è \macro{NULL} allora viene usato il tempo corrente.
599 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in caso di errore, nel
600 qual caso \var{errno} è settata opportunamente.
602 \item \texttt{EACCESS} non si ha il permesso di scrittura sul file.
603 \item \texttt{ENOENT} \var{filename} non esiste.
607 La struttura \var{utimebuf} usata da \func{utime} è definita come:
608 \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
610 time_t actime; /* access time */
611 time_t modtime; /* modification time */
615 L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
616 cosa è l'argomento \var{times}; se è \textit{NULL} la funzione setta il tempo
617 corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file; se invece si è
618 specificato un valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari del
619 file (o si hanno i privilegi di amministratore).
621 Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
622 cambiamento di stato del file, che viene comunque cambiato dal kernel tutte le
623 volte che si modifica l'inode (quindi anche alla chiamata di \func{utime}).
624 Questo serve anche come misura di sicurezza per evitare che si possa
625 modificare un file nascondendo completamente le proprie tracce. In realtà la
626 cosa resta possibile, se si è in grado di accedere al device, scrivendo
627 direttamente sul disco senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente è
628 molto più complicato da realizzare.
635 \section{La manipolazione di file e directory}
637 Come già accennato in \secref{sec:fileintr_filesystem} in un sistema unix-like
638 i file hanno delle caratteristiche specifiche dipendenti dall'architettura del
639 sistema, esamineremo qui allora le funzioni usate per la creazione di link
640 simbolici e diretti e per la gestione delle directory, approfondendo quanto
641 già accennato in precedenza.
644 \subsection{Le funzioni \texttt{link} e \texttt{unlink}}
645 \label{sec:fileintr_link}
647 Una delle caratteristiche comuni a vari sistemi operativi è quella di poter
648 creare dei nomi fittizi (alias o collegamenti) per potersi riferire allo
649 stesso file accedendovi da directory diverse. Questo è possibile anche in
650 ambiente unix, dove tali collegamenti sono usualmente chiamati \textit{link},
651 ma data la struttura del sistema ci sono due metodi sostanzialmente diversi
652 per fare questa operazione.
654 Come spiegato in \secref{sec:fileintr_architecture} l'accesso al contenuto di
655 un file su disco avviene attraverso il suo inode, e il nome che si trova in
656 una directory è solo una etichetta associata ad un puntatore a detto inode.
657 Questo significa che la realizzazione di un link è immediata in quanto uno
658 stesso file può avere tanti nomi diversi allo stesso tempo, dati da
659 altrettante diverse associazioni allo stesso inode; si noti poi che nessuno di
660 questi nomi viene ad assumere una particolare preferenza rispetto agli altri.
662 Per aggiungere un nome ad un inode si utilizza la funzione \texttt{link}; si
663 suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento diretto (o
664 \textit{hard link}). Il prototipo della funzione e le sue caratteristiche
665 principali, come risultano dalla man page, sono le seguenti:
666 \begin{prototype}{unistd.h}
667 {int link(const char * oldpath, const char * newpath)}
668 Crea un nuovo collegamento diretto al file indicato da \texttt{oldpath}
669 dandogli nome \texttt{newpath}.
671 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in caso di errore. La
672 variabile \texttt{errno} viene settata opportunamente, i principali codici
675 \item \texttt{EXDEV} \texttt{oldpath} e \texttt{newpath} non sono sullo
677 \item \texttt{EPERM} il filesystem che contiene \texttt{oldpath} e
678 \texttt{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
679 \item \texttt{EEXIST} un file (o una directory) con quel nome esiste di
681 \item \texttt{EMLINK} ci sono troppi link al file \texttt{oldpath} (il
682 numero massimo è specificato dalla variabile \texttt{LINK\_MAX}, vedi
683 \secref{sec:xxx_limits}).
688 La creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file,
689 ma si limita ad aumentare di uno il numero di referenze al file (come si può
690 controllare con il campo \var{st\_nlink} di \var{stat}) aggiungendo il nuovo
691 nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può essere così richiamato in
694 Per quanto dicevamo in \secref{sec:fileintr_filesystem} la creazione del
695 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i pathname sono nello stesso
696 filesystem; inoltre il filesystem deve supportare i collegamenti diretti (non è
697 il caso ad esempio del filesystem \texttt{vfat} di windows).
699 La funzione opera sui file ordinari, come sugli altri oggetti del filesystem,
700 in alcuni filesystem solo l'amministratore è in grado di creare un
701 collegamento diretto ad un'altra directory, questo lo si fa perché in questo
702 caso è possibile creare dei circoli nel filesystem (vedi
703 \secref{sec:fileintr_symlink}) che molti programmi non sono in grado di
704 gestire e la cui rimozione diventa estremamente complicata (in genere occorre
705 far girare il programma \texttt{fsck} per riparare il filesystem); data la sua
706 pericolosità in generale nei filesystem usati in Linux questa caratteristica è
707 stata disabilitata, e la funzione restituisce l'errore \texttt{EPERM}.
709 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia) si
710 effettua con la funzione \texttt{unlink}; il suo prototipo è il seguente:
712 \begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char * pathname)}
713 Cancella il nome specificato dal pathname nella relativa directory e
714 decrementa il numero di riferimenti nel relativo inode. Nel caso di link
715 simbolico cancella il link simbolico; nel caso di socket, fifo o file di
716 dispositivo rimuove il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto
717 uno di questi oggetti possono continuare ad utilizzarlo.
719 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
720 qual caso il file non viene toccato. La variabile \texttt{errno} viene
721 settata secondo i seguenti codici di errore:
723 \item \texttt{EISDIR} \var{pathname} si riferisce ad una directory
724 (valore specifico ritornato da linux che non consente l'uso di
725 \texttt{unlink} con le directory, e non conforme allo standard POSIX, che
726 prescrive invece l'uso di \texttt{EPERM} in caso l'operazione non sia
727 consnetita o il processo non abbia privilegi sufficienti).
728 \item \texttt{EROFS} \var{pathname} è su un filesystem montato in sola
730 \item \texttt{EISDIR} \var{pathname} fa riferimento a una directory.
734 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
735 scrittura su di essa (dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto) e
736 il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (torneremo in
737 dettaglio sui permessi e gli attributi fra poco), se inoltre lo
738 \textit{sticky} bit è settato occorrerà anche essere proprietari del file o
739 proprietari della directory (o root, per cui nessuna delle restrizioni è
742 Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione
743 della nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
744 nell'inode deve essere una operazione atomica (cioè non interrompibile da
745 altri) processi, per questo entrambe queste funzioni sono realizzate tramite
746 una singola system call.
748 Si ricordi infine che il file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
749 i riferimenti ad esso sono stati cancellati, solo quando il \textit{link
750 count} mantenuto nell'inode diventa zero lo spazio occupato viene rimosso. A
751 questo però si aggiunge una altra condizione, e cioè che non ci siano processi
752 che abbiano detto file aperto. Come accennato questa proprietà viene spesso
753 usata per essere sicuri di non lasciare file temporanei su disco in caso di
754 crash dei programmi; la tecnica è quella di aprire il file e chiamare
755 \texttt{unlink} subito dopo.
757 \subsection{Le funzioni \texttt{remove} e \texttt{rename}}
758 \label{sec:fileintr_remove}
760 Al contrario di quanto avviene con altri unix in Linux non è possibile usare
761 \texttt{unlink} sulle directory, per cancellare una directory si può usare la
762 funzione \texttt{rmdir} (vedi \secref{sec:filedir_dir_creat_rem}), oppure la
763 funzione \texttt{remove}. Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C
764 per cancellare un file o una directory (e funziona anche per i sistemi che non
765 supportano i link diretti), che per i file è identica alla \texttt{unlink} e
766 per le directory è identica alla \texttt{rmdir}:
768 \begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
769 Cancella un nome dal filesystem. Usa \texttt{unlink} per i file e
770 \texttt{rmdir} per le directory.
772 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
773 qual caso il file non viene toccato. Per i codici di errori vedi quanto
774 riportato nella descrizione di \texttt{unlink} e \texttt{rmdir}.
777 Per cambiare nome ad un file si usa invece la funzione \texttt{rename}, il
778 vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
779 \texttt{unlink} e \texttt{link} è che l'operazione è eseguita atomicamente, in
780 questo modo non c'è la possibilità che un processo che cerchi di accedere al
781 nuovo nome dopo che il vecchio è stato cambiato lo trovi mancante.
783 \begin{prototype}{stdio.h}
784 {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
785 Rinomina un file, spostandolo fra directory diverse quando richiesto.
787 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
788 qual caso il file non viene toccato. La variabile \texttt{errno} viene
789 settata secondo i seguenti codici di errore:
791 \item \texttt{EISDIR} \texttt{newpath} è una directory già esistente mentre
792 \texttt{oldpath} non è una directory.
793 \item \texttt{EXDEV} \texttt{oldpath} e \texttt{newpath} non sono sullo
795 \item \texttt{ENOTEMPTY} \texttt{newpath} è una directory già esistente e
797 \item \texttt{EBUSY} o \texttt{oldpath} o \texttt{newpath} sono in uso da
798 parte di qualche processo (come directory di lavoro o come root) o del
799 sistema (come mount point).
800 \item \texttt{EINVAL} \texttt{newpath} contiene un prefisso di
801 \texttt{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory
802 come sottodirectory di se stessa.
803 \item \texttt{EMLINK} \texttt{oldpath} ha già il massimo numero di link
804 consentiti o è una directory e la directory che contiene \texttt{newpath}
805 ha già il massimo numero di link.
806 \item \texttt{ENOTDIR} Uno dei componenti dei pathname non è una directory
807 o\texttt{oldpath} è una directory e \texttt{newpath} esiste e non è una
809 \item \texttt{EFAULT} o \texttt{oldpath} o \texttt{newpath} è fuori dello
810 spazio di indirizzi del processo.
811 \item \texttt{EACCESS} Non c'è il permesso di scrittura per la directory in
812 cui si vuole creare il nuovo link o una delle directory del pathname non
813 consente la ricerca (permesso di esecuzione).
814 \item \texttt{EPERM} le directory contenenti \texttt{oldpath} o
815 \texttt{newpath} hanno lo sticky bit attivo e i permessi del processo non
816 consentono rispettivamente la cancellazione e la creazione del file, o il
817 filesystem non supporta i link.
818 \item \texttt{ENAMETOOLONG} uno dei pathname è troppo lungo.
819 \item \texttt{ENOENT} Uno dei componenti del pathname non esiste o è un link
821 \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
822 completare l'operazione.
823 \item \texttt{EROFS} I file sono su un filesystem montato in sola lettura.
824 \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione del
826 \item \texttt{ENOSPC} Il device di destinazione non ha più spazio per la
831 \subsection{I link simbolici}
832 \label{sec:fileintr_symlink}
834 Siccome la funzione \texttt{link} crea riferimenti agli inodes, essa può
835 funzionare soltanto per file che risiedono sullo stesso filesystem, dato che
836 in questo caso è garantita l'unicità dell'inode, e solo per un filesystem di
837 tipo unix. Inoltre in Linux non è consentito eseguire un link diretto ad una
840 Per ovviare a queste limitazioni i sistemi unix supportano un'altra forma di
841 link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
842 come avviene in altri sistemi operativi, dei file che contengono il
843 semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
844 possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi e a directory, e
845 pure a file che non esistono ancora.
847 Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono contrassegnati come tali
848 al kernel (analogamente a quanto avviene per le directory) per cui la chiamata
849 ad una \texttt{open} o una \texttt{stat} su un link simbolico comporta la
850 lettura del contenuto del medesimo e l'applicazione della funzione al file
851 specificato da quest'ultimo. Invece altre funzioni come quelle per cancellare
852 o rinominare i file operano direttamente sul link simbolico (per l'elenco vedi
853 \ntab). Inoltre esistono funzioni apposite, come la \texttt{readlink} e la
854 \texttt{lstat} per accedere alle informazioni del link invece che a quelle del
855 file a cui esso fa riferimento.
857 Le funzioni per operare sui link simbolici sono le seguenti, esse sono tutte
858 dichiarate nell'header file \texttt{unistd.h}.
860 \begin{prototype}{unistd.h}
861 {int symlink(const char * oldname, const char * newname)}
862 Crea un nuovo link simbolico al file indicato da \texttt{oldname} dandogli
863 nome \texttt{newname}.
865 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, in caso
866 di errore. La variabile \texttt{errno} viene settata secondo i codici di
867 errore standard di accesso ai files (trattati in dettaglio in
868 \secref{sec:filedir_access_control}) ai quali si aggiungono i seguenti:
870 \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di
872 \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
873 su un filesystem montato readonly.
874 \item \texttt{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
875 link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
876 \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione di
877 \texttt{oldname} o di \texttt{newname}.
881 Dato che la funzione \texttt{open} segue i link simbolici, è necessaria usare
882 un'altra funzione quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico,
883 questa funzione è la:
885 \begin{prototype}{unistd.h}
886 {int readlink(const char * path, char * buff, size\_t size)}
887 Legge il contenuto del link simbolico indicato da \texttt{path} nel buffer
888 \texttt{buff} di dimensione \texttt{size}. Non chiude la stringa con un
889 carattere nullo e la tronca a \texttt{size} nel caso il buffer sia troppo
890 piccolo per contenerla.
892 La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro \texttt{buff} o
893 -1 per un errore, in caso di errore. La variabile \texttt{errno} viene
894 settata secondo i codici di errore:
896 \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di
898 \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
899 su un filesystem montato readonly.
900 \item \texttt{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
901 link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
902 \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione di
903 \texttt{oldname} o di \texttt{newname}.
907 In \ntab\ si è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni che
908 operano sui file rispetto ai link simbolici; specificando quali seguono il
909 link simbolico e quali possono operare direttamente sul suo contenuto.
913 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
915 Funzione & Segue il link & Non segue il link \\
918 \func{access} & $\bullet$ & \\
919 \func{chdir} & $\bullet$ & \\
920 \func{chmod} & $\bullet$ & \\
921 \func{chown} & & $\bullet$ \\
922 \func{creat} & $\bullet$ & \\
923 \func{exec} & $\bullet$ & \\
924 \func{lchown} & $\bullet$ & $\bullet$ \\
926 \func{lstat} & & $\bullet$ \\
927 \func{mkdir} & $\bullet$ & \\
928 \func{mkfifo} & $\bullet$ & \\
929 \func{mknod} & $\bullet$ & \\
930 \func{open} & $\bullet$ & \\
931 \func{opendir} & $\bullet$ & \\
932 \func{pathconf} & $\bullet$ & \\
933 \func{readlink} & & $\bullet$ \\
934 \func{remove} & & $\bullet$ \\
935 \func{rename} & & $\bullet$ \\
936 \func{stat} & $\bullet$ & \\
937 \func{truncate} & $\bullet$ & \\
938 \func{unlink} & & $\bullet$ \\
941 \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
942 \label{tab:filedir_symb_effect}
944 si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
945 con i file descriptor, in quanto la gestione del link simbolico viene in
946 genere effttuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
947 (normalmente la \func{open}).
951 \includegraphics[width=5cm]{img/link_loop.eps}
952 \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
953 \label{fig:filedir_link_loop}
956 Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
957 cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in \curfig, che riporta
958 la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo
959 interno un link simbolico che punta di nuovo a \file{/boot}\footnote{Questo
960 tipo di loop è stato effettuato per poter permettere a \cmd{grub} (un
961 bootloader estremamente avanzato in grado di accedere direttamente
962 attraverso vari filesystem al file da lanciare come sistema operativo) di
963 vedere i file in questa directory, che è montata su una partizione separata
964 (e che grub vedrebbe come radice), con lo stesso path con cui verrebbero
965 visti dal sistema operativo.}.
967 Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuassero uno
968 scan di una directory senza tener conto dei link simbolici, in quel caso
969 infatti il loop nella directory
971 Un secondo punto da tenere presente è che un link simbolico può essere fatto
972 anche ad un file che non esiste; ad esempio possiamo creare un file temporaneo
973 nella nostra directory con un link del tipo:
975 $ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
977 ma anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Aprendo in scrittura
978 \file{temporaneo} questo verrà scritto; ma se cercassimo di accederlo in sola
979 lettura (ad esempio con \cmd{cat}) otterremmo:
982 cat: prova: No such file or directory
984 con un errore che sembra sbagliato, dato \cmd{ls} ci mostrerebbe l'esistenza
985 di \file{temporaneo}.
988 \subsection{Le funzioni \texttt{mkdir} e \texttt{rmdir}}
989 \label{sec:filedir_dir_creat_rem}
991 Per creare una nuova directory si può usare la seguente funzione, omonima
992 dell'analogo comando di shell \texttt{mkdir}; per accedere ai tipi usati
993 programma deve includere il file \texttt{sys/types.h}.
995 \begin{prototype}{sys/stat.h}
996 {int mkdir (const char * dirname, mode\_t mode)}
997 Questa funzione crea una nuova directory vuota con il nome indicato da
998 \texttt{dirname}, assegnandole i permessi indicati da \texttt{mode}. Il nome
999 può essere indicato con il pathname assoluto o relativo.
1001 La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, in caso
1002 di errore \texttt{errno} viene settata secondo i codici di errore standard
1003 di accesso ai files (trattati in dettaglio in
1004 \secref{sec:filedir_access_control}) ai quali si aggiungono i seguenti:
1006 \item \texttt{EACCESS}
1007 Non c'è il permesso di scrittura per la directory in cui si vuole inserire
1009 \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di già.
1010 \item \texttt{EMLINK} La directory in cui si vuole creare la nuova directory
1011 contiene troppi file. Sotto Linux questo normalmente non avviene perché il
1012 filesystem standard consente la creazione di un numero di file maggiore di
1013 quelli che possono essere contenuti nell'hard-disk, ma potendo avere a che
1014 fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può presentarsi.
1015 \item \texttt{ENOSPC} Non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
1017 \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire la nuova
1018 directory è su un filesystem montato readonly.
1023 \subsection{Accesso alle directory}
1024 \label{sec:filedir_dir_read}
1026 Benché le directory siano oggetti del filesystem come tutti gli altri non ha
1027 ovviamente senso aprirle come fossero dei file di dati. Può però essere utile
1028 poterne leggere il contenuto ad esempio per fare la lista dei file che esse
1029 contengono o ricerche sui medesimi.
1031 Per accedere al contenuto delle directory si usano i cosiddetti
1032 \textit{directory streams} (chiamati così per l'analogia con i file stream);
1033 la funzione \texttt{opendir} apre uno di questi stream e la funzione
1034 \texttt{readdir} legge il contenuto della directory, i cui elementi sono le
1035 \textit{directory entries} (da distinguersi da quelle della cache di cui
1036 parlavamo in \secref{sec:fileintr_vfs}) in una opportuna struttura
1037 \texttt{struct dirent}.
1040 \subsection{La directory di lavoro}
1041 \label{sec:filedir_work_dir}
1043 A ciascun processo è associato ad una directory nel filesystem che è chiamata
1044 directory corrente o directory di lavoro (\textit{current working directory})
1045 che è quella a cui si fa riferimento quando un filename è espresso in forma
1046 relativa (relativa appunto a questa directory).
1048 Quando un utente effettua il login questa directory viene settata alla
1049 cosiddetta \textit{home directory} del suo account, il comando \texttt{cd}
1050 della shell consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad
1051 un'altra. Siccome la directory corrente resta la stessa quando viene creato
1052 un processo figlio, la directory corrente della shell diventa anche la
1053 directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
1055 Le funzioni qui descritte servono esaminare e cambiare la directory di lavoro
1058 \begin{prototype}{unistd.h}{char * getcwd (char * buffer, size\_t size)}
1059 Restituisce il filename completo della directory di lavoro corrente nella
1060 stringa puntata da \texttt{buffer}, che deve essere precedentemente
1061 allocata, per una dimensione massima di \texttt{size}. Si può anche
1062 specificare un puntatore nullo come \textit{buffer}, nel qual caso la
1063 stringa sarà allocata automaticamente per una dimensione pari a
1064 \texttt{size} qualora questa sia diversa da zero, o della lunghezza esatta
1065 del pathname altrimenti. In questo caso si deve ricordare di disallocare la
1066 stringa una volta cessato il suo utilizzo.
1068 La funzione restituisce il puntatore \texttt{buffer} se riesce,
1069 \texttt{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
1070 \texttt{errno} è settata con i seguenti codici di errore:
1072 \item \texttt{EINVAL} L'argomento \texttt{size} è zero e \texttt{buffer} non
1074 \item \texttt{ERANGE} L'argomento \texttt{size} è più piccolo della
1075 lunghezza del pathname.
1076 \item \texttt{EACCESS} Manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
1077 componenti del pathname (cioè su una delle directory superiori alla
1082 Di questa funzione esiste una versione \texttt{char * getwd(char * buffer)}
1083 fatta per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare
1084 la dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
1085 dimensione superiore a \texttt{PATH\_MAX} (di solito 256 bytes, vedi
1086 \secref{sec:xxx_limits}; il problema è che in Linux non esiste una dimensione
1087 superiore per un pathname, per cui non è detto che il buffer sia sufficiente a
1088 contenere il nome del file, e questa è la ragione principale per cui questa
1089 funzione è deprecata.
1091 Una seconda funzione simile è \texttt{char * get\_current\_dir\_name(void)}
1092 che è sostanzialmente equivalente ad una \texttt{getcwd(NULL, 0)}, con la sola
1093 differenza che essa ritorna il valore della variabile di ambiente
1094 \texttt{PWD}, che essendo costruita dalla shell può contenere anche dei
1095 riferimenti simbolici.
1097 Come già detto in unix anche le directory sono file, è possibile pertanto
1098 riferirsi ad esse tramite il file descriptor dell'interfaccia a basso livello,
1099 e non solo tramite il filename; per questo motivo ci sono due diverse funzioni
1100 per cambiare directory di lavoro.
1102 \begin{prototype}{unistd.h}{int chdir (const char * pathname)}
1103 Come dice il nome (che significa \textit{change directory}) questa funzione
1104 serve a cambiare la directory di lavoro a quella specificata dal pathname
1105 contenuto nella stringa \texttt{pathname}.
1108 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir (int filedes)}
1109 Analoga alla precedente, ma usa un file descriptor invece del pathname.
1111 Entrambe le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
1112 errore, in caso di errore \texttt{errno} viene settata secondo i codici di
1113 errore standard di accesso ai files (trattati in dettaglio in
1114 \secref{sec:filedir_access_control}) ai quali si aggiunge il codice
1115 \texttt{ENOTDIR} nel caso il \texttt{filename} indichi un file che non sia