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12 \chapter{La gestione di file e directory}
13 \label{cha:files_and_dirs}
15 In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
16 file e directory, iniziando da un approfondimento dell'architettura del
17 sistema illustrata a grandi linee in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} ed
18 illustrando le principali caratteristiche di un filesystem e le interfacce
19 che consentono di controllarne il montaggio e lo smontaggio.
21 Esamineremo poi le funzioni di libreria che si usano per copiare, spostare e
22 cambiare i nomi di file e directory e l'interfaccia che permette la
23 manipolazione dei loro attributi. Tratteremo inoltre la struttura di base del
24 sistema delle protezioni e del controllo dell'accesso ai file e le successive
25 estensioni (\textit{Extended Attributes}, ACL, quote disco,
26 \textit{capabilities}). Tutto quello che riguarda invece la gestione dell'I/O
27 sui file è lasciato al capitolo successivo.
31 \section{L'architettura della gestione dei file}
32 \label{sec:file_arch_func}
34 In questa sezione tratteremo con maggiori dettagli rispetto a quanto visto in
35 sez.~\ref{sec:file_arch_overview} il \textit{Virtual File System} di Linux e
36 come il kernel può gestire diversi tipi di filesystem, descrivendo prima le
37 caratteristiche generali di un filesystem di un sistema unix-like, per poi
38 fare una panoramica sul filesystem più usato con Linux, l'\acr{ext2} ed i suoi
42 \subsection{Il funzionamento del \textit{Virtual File System} di Linux}
43 \label{sec:file_vfs_work}
45 % NOTE articolo interessante:
46 % http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-virtual-filesystem-switch/index.html?ca=dgr-lnxw97Linux-VFSdth-LXdW&S_TACT=105AGX59&S_CMP=GRlnxw97
48 \itindbeg{Virtual~File~System}
50 Come illustrato brevemente in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} in Linux il
51 concetto di \textit{everything is a file} è stato implementato attraverso il
52 \textit{Virtual File System}, la cui struttura generale è illustrata in
53 fig.~\ref{fig:file_VFS_scheme}. Il VFS definisce un insieme di funzioni che
54 tutti i filesystem devono implementare per l'accesso ai file che contengono e
55 l'interfaccia che consente di eseguire l'I/O sui file, che questi siano di
60 L'interfaccia fornita dal VFS comprende in sostanza tutte le funzioni che
61 riguardano i file, le operazioni implementate dal VFS sono realizzate con una
62 astrazione che prevede quattro tipi di oggetti strettamente correlati: i
63 filesystem, le \textit{dentry}, gli \textit{inode} ed i file. A questi oggetti
64 corrispondono una serie di apposite strutture definite dal kernel che
65 contengono come campi le funzioni di gestione e realizzano l'infrastruttura
66 del VFS. L'interfaccia è molto complessa, ne faremo pertanto una trattazione
67 estremamente semplificata che consenta di comprenderne i principi
70 Il VFS usa una tabella mantenuta dal kernel che contiene il nome di ciascun
71 filesystem supportato, quando si vuole inserire il supporto di un nuovo
72 filesystem tutto quello che occorre è chiamare la funzione
73 \code{register\_filesystem} passando come argomento la struttura
74 \kstruct{file\_system\_type} (la cui definizione è riportata in
75 fig.~\ref{fig:kstruct_file_system_type}) relativa a quel filesystem. Questa
76 verrà inserita nella tabella, ed il nuovo filesystem comparirà in
77 \procfile{/proc/filesystems}.
80 \footnotesize \centering
81 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
82 \includestruct{listati/file_system_type.h}
85 \caption{Estratto della struttura \kstructd{file\_system\_type} usata dal
86 VFS (da \texttt{include/linux/fs.h}).}
87 \label{fig:kstruct_file_system_type}
90 La struttura \kstruct{file\_system\_type}, oltre ad una serie di dati interni,
91 come il nome del tipo di filesystem nel campo \var{name},\footnote{quello che
92 viene riportato in \procfile{/proc/filesystems} e che viene usato come
93 valore del parametro dell'opzione \texttt{-t} del comando \texttt{mount} che
94 indica il tipo di filesystem.} contiene i riferimenti alle funzioni di base
95 che consentono l'utilizzo di quel filesystem. In particolare la funzione
96 \code{mount} del quarto campo è quella che verrà invocata tutte le volte che
97 si dovrà effettuare il montaggio di un filesystem di quel tipo. Per ogni nuovo
98 filesystem si dovrà allocare una di queste strutture ed inizializzare i
99 relativi campi con i dati specifici di quel filesystem, ed in particolare si
100 dovrà creare anche la relativa versione della funzione \code{mount}.
104 Come illustrato in fig.~\ref{fig:kstruct_file_system_type} questa funzione
105 restituisce una \textit{dentry}, abbreviazione che sta per \textit{directory
106 entry}. Le \textit{dentry} sono gli oggetti che il kernel usa per eseguire
107 la \textit{pathname resolution}, ciascuna di esse corrisponde ad un
108 \textit{pathname} e contiene il riferimento ad un \textit{inode}, che come
109 vedremo a breve è l'oggetto usato dal kernel per identificare un un
110 file.\footnote{in questo caso si parla di file come di un qualunque oggetto
111 generico che sta sul filesystem e non dell'oggetto file del VFS cui
112 accennavamo prima.} La \textit{dentry} ottenuta dalla chiamata alla funzione
113 \code{mount} sarà inserita in corrispondenza al \textit{pathname} della
114 directory in cui il filesystem è stato montato.
116 % NOTA: struct dentry è dichiarata in include/linux/dcache.h
118 Le \textit{dentry} sono oggetti del VFS che vivono esclusivamente in memoria,
119 nella cosiddetta \textit{directory entry cache} (spesso chiamata in breve
120 \textit{dcache}). Ogni volta che una \textit{system call} specifica un
121 \textit{pathname} viene effettuata una ricerca nella \textit{dcache} per
122 ottenere immediatamente la \textit{dentry} corrispondente,\footnote{il buon
123 funzionamento della \textit{dcache} è in effetti di una delle parti più
124 critiche per le prestazioni del sistema.} che a sua volta ci darà, tramite
125 l'\textit{inode}, il riferimento al file.
127 Dato che normalmente non è possibile mantenere nella \textit{dcache} le
128 informazioni relative a tutto l'albero dei file la procedura della
129 \textit{pathname resolution} richiede un meccanismo con cui riempire gli
130 eventuali vuoti. Il meccanismo prevede che tutte le volte che si arriva ad una
131 \textit{dentry} mancante venga invocata la funzione \texttt{lookup}
132 dell'\textit{inode} associato alla \textit{dentry} precedente nella
133 risoluzione del \textit{pathname},\footnote{che a questo punto è una
134 directory, per cui si può cercare al suo interno il nome di un file.} il cui
135 scopo è risolvere il nome mancante e fornire la sua \textit{dentry} che a
136 questo punto verrà inserita nella cache.
138 Dato che tutte le volte che si monta un filesystem la funzione \texttt{mount}
139 della corrispondente \kstruct{file\_system\_type} inserisce la \textit{dentry}
140 iniziale nel \itindex{mount~point} \textit{mount point} dello stesso si avrà
141 comunque un punto di partenza. Inoltre essendo questa \textit{dentry} relativa
142 a quel tipo di filesystem essa farà riferimento ad un \textit{inode} di quel
143 filesystem, e come vedremo questo farà sì che venga eseguita una
144 \texttt{lookup} adatta per effettuare la risoluzione dei nomi per quel
149 % Un secondo effetto della chiamata funzione \texttt{mount} di
150 % \kstruct{file\_system\_type} è quello di allocare una struttura
151 % \kstruct{super\_block} per ciascuna istanza montata, che contiene le
152 % informazioni generali di un qualunque filesystem montato, come le opzioni di
153 % montaggio, le dimensioni dei blocchi, quando il filesystem è stato montato
154 % ecc. Fra queste però viene pure inserta, nel campo \var{s\_op}, una ulteriore
155 % struttura \kstruct{super\_operations}, il cui contenuto sono i puntatori
156 % alle funzioni di gestione di un filesystem, anche inizializzata in modo da
157 % utilizzare le versioni specifiche di quel filesystem.
159 L'oggetto più importante per il funzionamento del VFS è probabilmente
160 l'\textit{inode}, ma con questo nome si può fare riferimento a due cose
161 diverse. La prima è la struttura su disco (su cui torneremo anche in
162 sez.~\ref{sec:file_filesystem}) che fa parte della organizzazione dei dati
163 realizzata dal filesystem e che contiene le informazioni relative alle
164 proprietà (i cosiddetti \textsl{metadati}) di ogni oggetto presente su di esso
165 (si intende al solito uno qualunque dei tipi di file di
166 tab.~\ref{tab:file_file_types}).
168 La seconda è la corrispondente struttura \kstruct{inode}, della cui
169 definizione si è riportato un estratto in
170 fig.~\ref{fig:kstruct_inode}.\footnote{l'estratto fa riferimento alla versione
171 del kernel 2.6.37.} Questa struttura viene mantenuta in memoria ed è a
172 questa che facevamo riferimento quando parlavamo dell'\textit{inode} associato
173 a ciascuna \textit{dentry}. Nella struttura in memoria sono presenti gli
174 stessi \textsl{metadati} memorizzati su disco, che vengono letti quando questa
175 struttura viene allocata e trascritti all'indietro se modificati.
178 \footnotesize \centering
179 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
180 \includestruct{listati/inode.h}
183 \caption{Estratto della struttura \kstructd{inode} del kernel (da
184 \texttt{include/linux/fs.h}).}
185 \label{fig:kstruct_inode}
188 Il fatto che la struttura \kstruct{inode} sia mantenuta in memoria,
189 direttamente associata ad una \textit{dentry}, rende sostanzialmente immediate
190 le operazioni che devono semplicemente effettuare un accesso ai dati in essa
191 contenuti: è così ad esempio che viene realizzata la \textit{system call}
192 \func{stat} che vedremo in sez.~\ref{sec:file_stat}. Rispetto ai dati salvati
193 sul disco questa struttura contiene però anche quanto necessario alla
194 implementazione del VFS, ed in particolare è importante il campo \var{i\_op}
195 che, come illustrato in fig.~\ref{fig:kstruct_inode}, contiene il puntatore ad
196 una struttura di tipo \kstruct{inode\_operation}, la cui definizione si può
197 trovare nel file \texttt{include/kernel/fs.h} dei sorgenti del kernel.
199 Questa struttura non è altro che una tabella di funzioni, ogni suo membro cioè
200 è un puntatore ad una funzione e, come suggerisce il nome della struttura
201 stessa, queste funzioni sono quelle che definiscono le operazioni che il VFS
202 può compiere su un \textit{inode}. Si sono riportate in
203 tab.~\ref{tab:file_inode_operations} le più rilevanti.
208 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
210 \textbf{Funzione} & \textbf{Operazione} \\
213 \textsl{\code{create}} & Chiamata per creare un nuovo file (vedi
214 sez.~\ref{sec:file_open}).\\
215 \textsl{\code{link}} & Crea un \textit{hard link} (vedi
216 sez.~\ref{sec:file_link}).\\
217 \textsl{\code{unlink}} & Cancella un \textit{hard link} (vedi
218 sez.~\ref{sec:file_link}).\\
219 \textsl{\code{symlink}}& Crea un link simbolico (vedi
220 sez.~\ref{sec:file_symlink}).\\
221 \textsl{\code{mkdir}} & Crea una directory (vedi
222 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).\\
223 \textsl{\code{rmdir}} & Rimuove una directory (vedi
224 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).\\
225 \textsl{\code{mknod}} & Crea un file speciale (vedi
226 sez.~\ref{sec:file_mknod}).\\
227 \textsl{\code{rename}} & Cambia il nome di un file (vedi
228 sez.~\ref{sec:file_remove}).\\
229 \textsl{\code{lookup}}& Risolve il nome di un file.\\
232 \caption{Le principali operazioni sugli \textit{inode} definite tramite
233 \kstruct{inode\_operation}.}
234 \label{tab:file_inode_operations}
237 Possiamo notare come molte di queste funzioni abbiano nomi sostanzialmente
238 identici alle varie \textit{system call} con le quali si gestiscono file e
239 directory, che tratteremo nel resto del capitolo. Quello che succede è che
240 tutte le volte che deve essere eseguita una \textit{system call}, o una
241 qualunque altra operazione su un \textit{inode} (come \texttt{lookup}) il VFS
242 andrà ad utilizzare la funzione corrispondente attraverso il puntatore
245 Sarà allora sufficiente che nella realizzazione di un filesystem si crei una
246 implementazione di queste funzioni per quel filesystem e si allochi una
247 opportuna istanza di \kstruct{inode\_operation} contenente i puntatori a dette
248 funzioni. A quel punto le strutture \kstruct{inode} usate per gli oggetti di
249 quel filesystem otterranno il puntatore alla relativa istanza di
250 \kstruct{inode\_operation} e verranno automaticamente usate le funzioni
253 Si noti però come in tab.~\ref{tab:file_inode_operations} non sia presente la
254 funzione \texttt{open} che invece è citata in
255 tab.~\ref{tab:file_file_operations}.\footnote{essa può essere comunque
256 invocata dato che nella struttura \kstruct{inode} è presente anche il
257 puntatore \func{i\_fop} alla struttura \kstruct{file\_operation} che
258 fornisce detta funzione.} Questo avviene perché su Linux l'apertura di un
259 file richiede comunque un'altra operazione che mette in gioco l'omonimo
260 oggetto del VFS: l'allocazione di una struttura di tipo \kstruct{file} che
261 viene associata ad ogni file aperto nel sistema.
263 I motivi per cui viene usata una struttura a parte sono diversi, anzitutto,
264 come illustrato in sez.~\ref{sec:file_fd}, questa è necessaria per le
265 operazioni eseguite dai processi con l'interfaccia dei file descriptor; ogni
266 processo infatti mantiene il riferimento ad una struttura \kstruct{file} per
267 ogni file che ha aperto, ed è tramite essa che esegue le operazioni di I/O.
269 Inoltre se le operazioni relative agli \textit{inode} fanno riferimento ad
270 oggetti posti all'interno di un filesystem e vi si applicano quindi le
271 funzioni fornite nell'implementazione di quest'ultimo, quando si apre un file
272 questo può essere anche un file di dispositivo, ed in questo caso il VFS
273 invece di usare le operazioni fornite dal filesystem (come farebbe per un file
274 di dati) dovrà invece ricorrere a quelle fornite dal driver del dispositivo.
279 \footnotesize \centering
280 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
281 \includestruct{listati/file.h}
284 \caption{Estratto della struttura \kstructd{file} del kernel (da
285 \texttt{include/linux/fs.h}).}
286 \label{fig:kstruct_file}
289 Come si può notare dall'estratto di fig.~\ref{fig:kstruct_file}, la struttura
290 \kstruct{file} contiene, oltre ad alcune informazioni usate dall'interfaccia
291 dei file descriptor il cui significato emergerà più avanti, il puntatore
292 \struct{f\_op} ad una struttura \kstruct{file\_operation}. Questa è l'analoga
293 per i file di \kstruct{inode\_operation}, e definisce le operazioni generiche
294 fornite dal VFS per i file. Si sono riportate in
295 tab.~\ref{tab:file_file_operations} le più significative.
300 \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
302 \textbf{Funzione} & \textbf{Operazione} \\
305 \textsl{\code{open}} & Apre il file (vedi sez.~\ref{sec:file_open}).\\
306 \textsl{\code{read}} & Legge dal file (vedi sez.~\ref{sec:file_read}).\\
307 \textsl{\code{write}} & Scrive sul file (vedi
308 sez.~\ref{sec:file_write}).\\
309 \textsl{\code{llseek}} & Sposta la posizione corrente sul file (vedi
310 sez.~\ref{sec:file_lseek}).\\
311 \textsl{\code{ioctl}} & Accede alle operazioni di controllo
312 (vedi sez.~\ref{sec:file_ioctl}).\\
313 \textsl{\code{readdir}}& Legge il contenuto di una directory (vedi
314 sez.~\ref{sec:file_dir_read}).\\
315 \textsl{\code{poll}} & Usata nell'I/O multiplexing (vedi
316 sez.~\ref{sec:file_multiplexing}).\\
317 \textsl{\code{mmap}} & Mappa il file in memoria (vedi
318 sez.~\ref{sec:file_memory_map}).\\
319 \textsl{\code{release}}& Chiamata quando l'ultimo riferimento a un file
321 \textsl{\code{fsync}} & Sincronizza il contenuto del file (vedi
322 sez.~\ref{sec:file_sync}).\\
323 \textsl{\code{fasync}} & Abilita l'I/O asincrono (vedi
324 sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) sul file.\\
327 \caption{Operazioni sui file definite tramite \kstruct{file\_operation}.}
328 \label{tab:file_file_operations}
331 Anche in questo caso tutte le volte che deve essere eseguita una
332 \textit{system call} o una qualunque altra operazione sul file il VFS andrà ad
333 utilizzare la funzione corrispondente attraverso il puntatore
334 \var{f\_op}. Dato che è cura del VFS quando crea la struttura all'apertura del
335 file assegnare a \var{f\_op} il puntatore alla versione di
336 \kstruct{file\_operation} corretta per quel file, sarà possibile scrivere allo
337 stesso modo sulla porta seriale come su un normale file di dati, e lavorare
338 sui file allo stesso modo indipendentemente dal filesystem.
340 Il VFS realizza la quasi totalità delle operazioni relative ai file grazie
341 alle funzioni presenti nelle due strutture \kstruct{inode\_operation} e
342 \kstruct{file\_operation}. Ovviamente non è detto che tutte le operazioni
343 possibili siano poi disponibili in tutti i casi, ad esempio \code{llseek} non
344 sarà presente per un dispositivo come la porta seriale o per una fifo, mentre
345 sui file del filesystem \texttt{vfat} non saranno disponibili i permessi, ma
346 resta il fatto che grazie al VFS le \textit{system call} per le operazioni sui
347 file possono restare sempre le stesse nonostante le enormi differenze che
348 possono esserci negli oggetti a cui si applicano.
351 \itindend{Virtual~File~System}
353 % NOTE: documentazione interessante:
354 % * sorgenti del kernel: Documentation/filesystems/vfs.txt
355 % * http://thecoffeedesk.com/geocities/rkfs.html
356 % * http://www.linux.it/~rubini/docs/vfs/vfs.html
360 \subsection{Il funzionamento di un filesystem Unix}
361 \label{sec:file_filesystem}
363 Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} Linux (ed ogni sistema
364 unix-like) organizza i dati che tiene su disco attraverso l'uso di un
365 filesystem. Una delle caratteristiche di Linux rispetto agli altri Unix è
366 quella di poter supportare, grazie al VFS, una enorme quantità di filesystem
367 diversi, ognuno dei quali avrà una sua particolare struttura e funzionalità
368 proprie. Per questo non entreremo nei dettagli di un filesystem specifico, ma
369 daremo una descrizione a grandi linee che si adatta alle caratteristiche
370 comuni di qualunque filesystem di un sistema unix-like.
372 Una possibile strutturazione dell'informazione su un disco è riportata in
373 fig.~\ref{fig:file_disk_filesys}, dove si hanno tre filesystem su tre
374 partizioni. In essa per semplicità si è fatto riferimento alla struttura del
375 filesystem \acr{ext2}, che prevede una suddivisione dei dati in \textit{block
376 group}. All'interno di ciascun \textit{block group} viene anzitutto
377 replicato il cosiddetto \textit{superblock}, (la struttura che contiene
378 l'indice iniziale del filesystem e che consente di accedere a tutti i dati
379 sottostanti) e creata una opportuna suddivisione dei dati e delle informazioni
380 per accedere agli stessi. Sulle caratteristiche di \acr{ext2} e derivati
381 torneremo in sez.~\ref{sec:file_ext2}.
385 È comunque caratteristica comune di tutti i filesystem per Unix,
386 indipendentemente da come poi viene strutturata nei dettagli questa
387 informazione, prevedere la presenza di due tipi di risorse: gli
388 \textit{inode}, cui abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, che
389 sono le strutture che identificano i singoli oggetti sul filesystem, e i
390 blocchi, che invece attengono allo spazio disco che viene messo a disposizione
391 per i dati in essi contenuti.
395 \includegraphics[width=12cm]{img/disk_struct}
396 \caption{Organizzazione dello spazio su un disco in partizioni e
398 \label{fig:file_disk_filesys}
401 Se si va ad esaminare con maggiore dettaglio la strutturazione
402 dell'informazione all'interno del filesystem \textsl{ext2}, tralasciando i
403 dettagli relativi al funzionamento del filesystem stesso come la
404 strutturazione in gruppi dei blocchi, il \textit{superblock} e tutti i dati di
405 gestione possiamo esemplificare la situazione con uno schema come quello
406 esposto in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}.
410 \includegraphics[width=12cm]{img/filesys_struct}
411 \caption{Strutturazione dei dati all'interno di un filesystem.}
412 \label{fig:file_filesys_detail}
415 Da fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} si evidenziano alcune delle
416 caratteristiche di base di un filesystem, che restano le stesse anche su
417 filesystem la cui organizzazione dei dati è totalmente diversa da quella
418 illustrata, e sulle quali è bene porre attenzione visto che sono fondamentali
419 per capire il funzionamento delle funzioni che manipolano i file e le
420 directory che tratteremo nel prosieguo del capitolo. In particolare è
421 opportuno tenere sempre presente che:
426 \item L'\textit{inode} contiene i cosiddetti \textsl{metadati}, vale dire le
427 informazioni riguardanti le proprietà del file come oggetto del filesystem:
428 il tipo di file, i permessi di accesso, le dimensioni, i puntatori ai
429 blocchi fisici che contengono i dati e così via. Le informazioni che la
430 funzione \func{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}) fornisce provengono
431 dall'\textit{inode}. Dentro una directory si troverà solo il nome del file
432 e il numero dell'\textit{inode} ad esso associato; il nome non è una
433 proprietà del file e non viene mantenuto nell'\textit{inode}. Da da qui in
434 poi chiameremo il nome del file contenuto in una directory
435 ``\textsl{voce}'', come traduzione della nomenclatura inglese
436 \textit{directory entry} che non useremo per evitare confusione con le
437 \textit{dentry} del kernel viste in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}.
439 \item Come mostrato in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} per i file
440 \texttt{macro.tex} e \texttt{gapil\_macro.tex}, ci possono avere più voci
441 che fanno riferimento allo stesso \textit{inode}. Fra le proprietà di un
442 file mantenute nell'\textit{inode} c'è anche il contatore con il numero di
443 riferimenti che sono stati fatti ad esso, il cosiddetto \textit{link
444 count}.\footnote{mantenuto anche nel campo \var{i\_nlink} della struttura
445 \kstruct{inode} di fig.~\ref{fig:kstruct_inode}.} Solo quando questo
446 contatore si annulla i dati del file possono essere effettivamente rimossi
447 dal disco. Per questo la funzione per cancellare un file si chiama
448 \func{unlink} (vedi sez.~\ref{sec:file_link}), ed in realtà non cancella
449 affatto i dati del file, ma si limita ad eliminare la relativa voce da una
450 directory e decrementare il numero di riferimenti nell'\textit{inode}.
452 \item All'interno di ogni filesystem ogni \textit{inode} è identificato da un
453 numero univoco. Il numero di \textit{inode} associato ad una voce in una
454 directory si riferisce ad questo numero e non ci può essere una directory
455 che contiene riferimenti ad \textit{inode} relativi ad altri filesystem.
456 Questa è la ragione che limita l'uso del comando \cmd{ln}, che crea una
457 nuova voce per un file esistente con la funzione \func{link} (vedi
458 sez.~\ref{sec:file_link}) a file nel filesystem corrente.
460 \item Quando si cambia nome ad un file senza cambiare filesystem il contenuto
461 del file non viene spostato fisicamente, viene semplicemente creata una
462 nuova voce per l'\textit{inode} in questione e rimossa la precedente, questa
463 è la modalità in cui opera normalmente il comando \cmd{mv} attraverso la
464 funzione \func{rename} (vedi sez.~\ref{sec:file_remove}). Questa operazione
465 non modifica minimamente neanche l'\textit{inode} del file, dato che non si
466 opera sul file ma sulla directory che lo contiene.
468 \item Gli \textit{inode} dei file, che contengono i \textsl{metadati}, ed i
469 blocchi di spazio disco, che contengono i dati, sono risorse indipendenti ed
470 in genere vengono gestite come tali anche dai diversi filesystem; è pertanto
471 possibile esaurire sia lo spazio disco (il caso più comune) che lo spazio
472 per gli \textit{inode}. Nel primo caso non sarà possibile allocare ulteriore
473 spazio, ma si potranno creare file (vuoti), nel secondo non si potranno
474 creare nuovi file, ma si potranno estendere quelli che ci
475 sono.\footnote{questo comportamento non è generale, alcuni filesystem
476 evoluti possono evitare il problema dell'esaurimento degli \textit{inode}
477 riallocando lo spazio disco libero per i blocchi.}
483 \includegraphics[width=12cm]{img/dir_links}
484 \caption{Organizzazione dei \textit{link} per le directory.}
485 \label{fig:file_dirs_link}
488 Infine tenga presente che, essendo file pure loro, il numero di riferimenti
489 esiste anche per le directory. Per questo se a partire dalla situazione
490 mostrata in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} creiamo una nuova directory
491 \file{img} nella directory \file{gapil}, avremo una situazione come quella
492 illustrata in fig.~\ref{fig:file_dirs_link}.
494 La nuova directory avrà un numero di riferimenti pari a due, in quanto è
495 referenziata dalla directory da cui si era partiti (in cui è inserita la nuova
496 voce che fa riferimento a \texttt{img}) e dalla voce interna ``\texttt{.}''
497 che è presente in ogni directory. Questo è il valore che si troverà sempre
498 per ogni directory che non contenga a sua volta altre directory. Al contempo,
499 la directory da cui si era partiti avrà un numero di riferimenti di almeno
500 tre, in quanto adesso sarà referenziata anche dalla voce ``\texttt{..}'' di
501 \texttt{img}. L'aggiunta di una sottodirectory fa cioè crescere di uno il
502 \textit{link count} della directory genitrice.
507 \subsection{Alcuni dettagli sul filesystem \textsl{ext2} e successori}
508 \label{sec:file_ext2}
511 Benché non esista ``il'' filesystem di Linux, dato che esiste un supporto
512 nativo di diversi filesystem che sono in uso da anni, quello che gli avvicina
513 di più è la famiglia di filesystem evolutasi a partire dal \textit{second
514 extended filesystem}, o \acr{ext2}. Il filesystem \acr{ext2} ha subito un
515 grande sviluppo e diverse evoluzioni, fra cui l'aggiunta del
516 \textit{journaling} con \acr{ext3}, probabilmente ancora il filesystem più
517 diffuso, ed una serie di ulteriori miglioramento con il successivo \acr{ext4},
518 che sta iniziando a sostituirlo gradualmente. In futuro è previsto che questo
519 debba essere sostituito da un filesystem completamente diverso, \acr{btrfs},
520 che dovrebbe diventare il filesystem standard di Linux, ma questo al momento è
521 ancora in fase di sviluppo.\footnote{si fa riferimento al momento dell'ultima
522 revisione di di questo paragrafo, l'inizio del 2012.}
524 Il filesystem \acr{ext2} nasce come filesystem nativo per Linux a partire
525 dalle prime versioni del kernel e supporta tutte le caratteristiche di un
526 filesystem standard Unix: è in grado di gestire nomi di file lunghi (256
527 caratteri, estensibili a 1012) e supporta una dimensione massima dei file fino
528 a 4~Tb. I successivi filesystem \acr{ext3} ed \acr{ext4} sono evoluzioni di
529 questo filesystem, e sia pure con molti miglioramenti ed estensioni
530 significative ne mantengono le caratteristiche fondamentali.
532 Oltre alle caratteristiche standard, \acr{ext2} fornisce alcune estensioni che
533 non sono presenti su un classico filesystem di tipo Unix; le principali sono
536 \item i \textit{file attributes} consentono di modificare il comportamento del
537 kernel quando agisce su gruppi di file. Possono essere impostati su file e
538 directory e in quest'ultimo caso i nuovi file creati nella directory
539 ereditano i suoi attributi.
540 \item sono supportate entrambe le semantiche di BSD e SVr4 come opzioni di
541 montaggio. La semantica BSD comporta che i file in una directory sono creati
542 con lo stesso identificatore di gruppo della directory che li contiene. La
543 semantica SVr4 comporta che i file vengono creati con l'identificatore del
544 gruppo primario del processo, eccetto il caso in cui la directory ha il bit
545 di \acr{sgid} impostato (per una descrizione dettagliata del significato di
546 questi termini si veda sez.~\ref{sec:file_access_control}), nel qual caso
547 file e subdirectory ereditano sia il \ids{GID} che lo \acr{sgid}.
548 \item l'amministratore può scegliere la dimensione dei blocchi del filesystem
549 in fase di creazione, a seconda delle sue esigenze: blocchi più grandi
550 permettono un accesso più veloce, ma sprecano più spazio disco.
551 \item il filesystem implementa link simbolici veloci, in cui il nome del file
552 non è salvato su un blocco, ma tenuto all'interno \itindex{inode}
553 dell'\textit{inode} (evitando letture multiple e spreco di spazio), non
554 tutti i nomi però possono essere gestiti così per limiti di spazio (il
555 limite è 60 caratteri).
556 \item vengono supportati i file immutabili (che possono solo essere letti) per
557 la protezione di file di configurazione sensibili, o file
558 \textit{append-only} che possono essere aperti in scrittura solo per
559 aggiungere dati (caratteristica utilizzabile per la protezione dei file di
563 La struttura di \acr{ext2} è stata ispirata a quella del filesystem di BSD: un
564 filesystem è composto da un insieme di blocchi, la struttura generale è quella
565 riportata in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}, in cui la partizione è divisa
566 in gruppi di blocchi.
568 Ciascun gruppo di blocchi contiene una copia delle informazioni essenziali del
569 filesystem (i \textit{superblock} sono quindi ridondati) per una maggiore
570 affidabilità e possibilità di recupero in caso di corruzione del
571 \textit{superblock} principale. L'utilizzo di raggruppamenti di blocchi ha
572 inoltre degli effetti positivi nelle prestazioni dato che viene ridotta la
573 distanza fra i dati e la tabella degli \itindex{inode} inode.
577 \includegraphics[width=9cm]{img/dir_struct}
578 \caption{Struttura delle directory nel \textit{second extended filesystem}.}
579 \label{fig:file_ext2_dirs}
582 Le directory sono implementate come una \itindex{linked~list} \textit{linked
583 list} con voci di dimensione variabile. Ciascuna voce della lista contiene
584 il numero di inode \itindex{inode}, la sua lunghezza, il nome del file e la sua
585 lunghezza, secondo lo schema in fig.~\ref{fig:file_ext2_dirs}; in questo modo
586 è possibile implementare nomi per i file anche molto lunghi (fino a 1024
587 caratteri) senza sprecare spazio disco.
589 Con l'introduzione del filesystem \textit{ext3} sono state introdotte diverse
590 modifiche strutturali, la principale di queste è quella che \textit{ext3} è un
591 filesystem \textit{journaled}, è cioè in grado di eseguire una registrazione
592 delle operazioni di scrittura su un giornale (uno speciale file interno) in
593 modo da poter garantire il ripristino della coerenza dei dati del
594 filesystem\footnote{si noti bene che si è parlato di dati \textsl{del}
595 filesystem, non di dati \textsl{nel} filesystem, quello di cui viene
596 garantito un veloce ripristino è relativo ai dati della struttura interna
597 del filesystem, non di eventuali dati contenuti nei file che potrebbero
598 essere stati persi.} in brevissimo tempo in caso di interruzione improvvisa
599 della corrente o di crollo del sistema che abbia causato una interruzione
600 della scrittura dei dati sul disco.
602 Oltre a questo \textit{ext3} introduce ulteriori modifiche volte a migliorare
603 sia le prestazioni che la semplicità di gestione del filesystem, in
604 particolare per le directory si è passato all'uso di alberi binari con
605 indicizzazione tramite hash al posto delle \textit{linked list} che abbiamo
606 illustrato, ottenendo un forte guadagno di prestazioni in caso di directory
607 contenenti un gran numero di file.
609 % TODO portare a ext3, ext4 e btrfs ed illustrare le problematiche che si
610 % possono incontrare (in particolare quelle relative alla perdita di contenuti
611 % in caso di crash del sistema)
614 \subsection{La gestione dell'uso dei filesystem}
615 \label{sec:sys_file_config}
617 Come accennato in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} per poter accedere ai file
618 occorre prima rendere disponibile al sistema il filesystem su cui essi sono
619 memorizzati; l'operazione di attivazione del filesystem è chiamata
620 \textsl{montaggio}, per far questo in Linux si usa la funzione \funcd{mount},
621 il cui prototipo è:\footnote{la funzione è una versione specifica di Linux che
622 usa la omonima \textit{system call} e non è portabile.}
626 \fdecl{mount(const char *source, const char *target, const char
628 \phantom{mount(}unsigned long mountflags, const void *data)}
629 \fdesc{Monta un filesystem.}
632 {La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
633 caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
635 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di accesso su uno dei
636 componenti del \itindex{pathname} \textit{pathname}, o si è cercato di
637 montare un filesystem disponibile in sola lettura senza aver specificato
638 \const{MS\_RDONLY} o il device \param{source} è su un filesystem montato
639 con l'opzione \const{MS\_NODEV}.
640 \item[\errcode{EBUSY}] \param{source} è già montato, o non può essere
641 rimontato in sola lettura perché ci sono ancora file aperti in scrittura,
642 o non può essere montato su \param{target} perché la directory è ancora in
644 \item[\errcode{EINVAL}] il dispositivo \param{source} presenta un
645 \textit{superblock} non valido, o si è cercato di rimontare un filesystem
646 non ancora montato, o di montarlo senza che \param{target} sia un
647 \itindex{mount~point} \textit{mount point} o di spostarlo
648 quando \param{target} non è un \itindex{mount~point} \textit{mount point}
650 \item[\errcode{EMFILE}] la tabella dei device \textit{dummy} è piena.
651 \item[\errcode{ENODEV}] il tipo \param{filesystemtype} non esiste o non è
652 configurato nel kernel.
653 \item[\errcode{ENOTBLK}] non si è usato un \textit{block device} per
654 \param{source} quando era richiesto.
655 \item[\errcode{ENXIO}] il \itindex{major~number} \textit{major number} del
656 dispositivo \param{source} è sbagliato.
657 \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
659 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENOMEM},
660 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel loro
661 significato generico.}
664 La funzione monta sulla directory indicata da \param{target}, detta
665 \itindex{mount~point} \textit{mount point}, il filesystem contenuto nel file
666 di dispositivo indicato da \param{source}. In entrambi i casi, come daremo per
667 assunto da qui in avanti tutte le volte che si parla di directory o file nel
668 passaggio di un argomento di una funzione, si intende che questi devono essere
669 indicati con la stringa contenente il loro \itindex{pathname}
672 Normalmente un filesystem è contenuto su un disco o una partizione, ma come
673 illustrato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work} la struttura del
674 \itindex{Virtual~File~System} \textit{Virtual File System} è estremamente
675 flessibile e può essere usata anche per oggetti diversi da un disco. Ad
676 esempio usando il \textit{loop device} si può montare un file qualunque (come
677 l'immagine di un CD-ROM o di un floppy) che contiene l'immagine di un
678 filesystem, inoltre alcuni tipi di filesystem, come \texttt{proc} o
679 \texttt{sysfs} sono virtuali e non hanno un supporto che ne contenga i dati,
680 che invece sono generati al volo ad ogni lettura, e passati indietro al kernel
681 ad ogni scrittura.\footnote{costituiscono quindi un meccanismo di
682 comunicazione, attraverso l'ordinaria interfaccia dei file, con il kernel.}
684 Il tipo di filesystem che si vuole montare è specificato
685 dall'argomento \param{filesystemtype}, che deve essere una delle stringhe
686 riportate nel file \procfile{/proc/filesystems} che, come accennato in
687 sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, contiene l'elenco dei filesystem supportati dal
688 kernel. Nel caso si sia indicato un filesystem virtuale, che non è associato a
689 nessun file di dispositivo, il contenuto di \param{source} viene ignorato.
691 L'argomento \param{data} viene usato per passare le impostazioni relative alle
692 caratteristiche specifiche di ciascun filesystem. Si tratta di una stringa di
693 parole chiave (separate da virgole e senza spazi) che indicano le cosiddette
694 ``\textsl{opzioni}'' del filesystem che devono essere impostate; in genere
695 viene usato direttamente il contenuto del parametro dell'opzione \texttt{-o}
696 del comando \texttt{mount}. I valori utilizzabili dipendono dal tipo di
697 filesystem e ciascuno ha i suoi, pertanto si rimanda alla documentazione della
698 pagina di manuale di questo comando e dei singoli filesystem.
700 Dopo l'esecuzione della funzione il contenuto del filesystem viene resto
701 disponibile nella directory specificata come \itindex{mount~point}
702 \textit{mount point}, il precedente contenuto di detta directory viene
703 mascherato dal contenuto della directory radice del filesystem montato. Fino
704 ai kernel della serie 2.2.x non era possibile montare un filesytem se un
705 \textit{mount point} era già in uso.
707 A partire dal kernel 2.4.x inoltre è divenuto possibile sia spostare
708 atomicamente un \itindex{mount~point} \textit{mount point} da una directory ad
709 un'altra, sia montare lo stesso filesystem in diversi \itindex{mount~point}
710 \textit{mount point}, sia montare più filesystem sullo stesso
711 \itindex{mount~point} \textit{mount point} impilandoli l'uno sull'altro, nel
712 qual caso vale comunque quanto detto in precedenza, e cioè che solo il
713 contenuto dell'ultimo filesystem montato sarà visibile.
715 Oltre alle opzioni specifiche di ciascun filesystem, che si passano nella
716 forma della lista di parole chiave indicata con l'argomento \param{data},
717 esistono pure alcune opzioni che si possono applicare in generale, anche se
718 non è detto che tutti i filesystem le supportino, che si specificano tramite
719 l'argomento \param{mountflags}. L'argomento inoltre può essere utilizzato per
720 modificare il comportamento della funzione, facendole compiere una operazione
721 diversa (ad esempio un rimontaggio, invece che un montaggio).
723 In Linux \param{mountflags} deve essere un intero a 32 bit; fino ai kernel
724 della serie 2.2.x i 16 più significativi avevano un valore riservato che
725 doveva essere specificato obbligatoriamente,\footnote{il valore era il
726 \itindex{magic~number} \textit{magic number} \code{0xC0ED}, si può usare la
727 costante \const{MS\_MGC\_MSK} per ottenere la parte di \param{mountflags}
728 riservata al \textit{magic number}, mentre per specificarlo si può dare un
729 OR aritmetico con la costante \const{MS\_MGC\_VAL}.} e si potevano usare
730 solo i 16 meno significativi. Oggi invece, con un numero di opzioni superiore,
731 sono utilizzati tutti e 32 i bit, ma qualora nei 16 più significativi sia
732 presente detto valore, che non esprime una combinazione valida, esso viene
733 ignorato. Il valore dell'argomento deve essere espresso come maschera binaria
734 e i vari bit devono essere impostati con un OR aritmetico dei rispettivi flag,
735 identificati dalle costanti riportate nell'elenco seguente:
737 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
738 \itindbeg{bind~mount}
739 \item[\const{MS\_BIND}] Effettua un cosiddetto \textit{bind mount}, in cui è
740 possibile montare una directory di un filesystem in un'altra directory,
741 l'opzione è disponibile a partire dai kernel della serie 2.4. In questo caso
742 verranno presi in considerazione solo gli argomenti \param{source}, che
743 stavolta indicherà la directory che si vuole montare (e non un file di
744 dispositivo) e \param{target} che indicherà la directory su cui verrà
745 effettuato il \textit{bind mount}. Gli argomenti \param{filesystemtype}
746 e \param{data} vengono ignorati.
748 In sostanza quello che avviene è che in corrispondenza del \index{pathname}
749 \textit{pathname} indicato da \param{target} viene montato l'\textit{inode}
750 di \param{source}, così che la porzione di albero dei file presente sotto
751 \param{source} diventi visibile allo stesso modo sotto
752 \param{target}. Trattandosi esattamente dei dati dello stesso filesystem,
753 ogni modifica fatta in uno qualunque dei due rami di albero sarà visibile
754 nell'altro, visto che entrambi faranno riferimento agli stessi
757 Dal punto di vista del \itindex{Virtual~File~System} VFS l'operazione è
758 analoga al montaggio di un filesystem proprio nel fatto che anche in questo
759 caso si inserisce in corripondenza della \textit{dentry} di \texttt{target}
760 un diverso \textit{inode}, che stavolta, invece di essere quello della
761 radice del filesystem indicato da un file di dispositivo, è quello di una
762 directory già montata.
764 Si tenga presente che proprio per questo sotto \param{target} comparirà il
765 contenuto che è presente sotto \param{source} all'interno del filesystem in
766 cui quest'ultima è contenuta. Questo potrebbe non corrispondere alla
767 porzione di albero che sta sotto \param{source} qualora in una
768 sottodirectory di quest'ultima si fosse effettuato un altro montaggio. In
769 tal caso infatti nella porzione di albero sotto \param{source} si troverebbe
770 il contenuto del nuovo filesystem (o di un altro \textit{bind mount}) mentre
771 sotto \param{target} ci sarebbe il contenuto presente nel filesystem
772 originale.\footnote{questo evita anche il problema dei \textit{loop} di
773 fig.~\ref{fig:file_link_loop}, dato che se anche si montasse su
774 \param{target} una directory in cui essa è contenuta, il cerchio non
775 potrebbe chiudersi perché ritornati a \param{target} dentro il
776 \textit{bind mount} vi si troverebbe solo il contenuto originale e non si
777 potrebbe tornare indietro.}
779 Fino al kernel 2.6.26 questo flag doveva essere usato da solo, in quanto il
780 \textit{bind mount} continuava ad utilizzare le stesse opzioni del montaggio
781 originale, dal 2.6.26 è stato introdotto il supporto per il cosiddetto
782 \textit{read-only bind mount} e viene onorata la presenza del flag
783 \const{MS\_RDONLY}. In questo modo si ottiene che l'accesso ai file sotto
784 \param{target} sia effettuabile esclusivamente in sola lettura.
786 Il supporto per il \textit{bind mount} consente di superare i limiti
787 presenti per gli \textit{hard link} (di cui parleremo in
788 sez.~\ref{sec:file_link}) ottenendo un qualcosa di analogo in cui si può
789 fare riferimento alla porzione dell'albero dei file di un filesystem
790 presente a partire da una certa directory utilizzando una qualunque altra
791 directory, anche se questa sta su un filesystem diverso. Si può così fornire
792 una alternativa all'uso dei link simbolici (di cui parleremo in
793 sez.~\ref{sec:file_symlink}) che funziona correttamente anche all'intero di
794 un \textit{chroot} (argomento su cui torneremo in
795 sez.~\ref{sec:file_chroot}.
796 \itindend{bind~mount}
798 \item[\const{MS\_DIRSYNC}] Richiede che ogni modifica al contenuto di una
799 directory venga immediatamente registrata su disco in maniera sincrona
800 (introdotta a partire dai kernel della serie 2.6). L'opzione si applica a
801 tutte le directory del filesystem, ma su alcuni filesystem è possibile
802 impostarla a livello di singole directory o per i sottorami di una directory
803 con il comando \cmd{lsattr}.\footnote{questo avviene tramite delle opportune
804 \texttt{ioctl} (vedi sez.~\ref{sec:file_ioctl}).}
806 Questo consente di ridurre al minimo il rischio di perdita dei dati delle
807 directory in caso di crollo improvviso del sistema, al costo di una perdita
808 di prestazioni dato che le funzioni di scrittura relative ad operazioni
809 sulle directory non saranno più bufferizzate e si bloccheranno fino
810 all'arrivo dei dati sul disco prima che un programma possa proseguire.
812 \item[\const{MS\_MANDLOCK}] Consente l'uso del \textit{mandatory locking}
813 \itindex{mandatory~locking} (vedi sez.~\ref{sec:file_mand_locking}) sui file
814 del filesystem. Per poterlo utilizzare effettivamente però esso dovrà essere
815 comunque attivato esplicitamente per i singoli file impostando i permessi
816 come illustrato in sez.~\ref{sec:file_mand_locking}.
818 \item[\const{MS\_MOVE}] Effettua uno del spostamento del \itindex{mount~point}
819 \textit{mount point} di un filesystem. La directory del
820 \itindex{mount~point} \textit{mount point} originale deve essere indicata
821 nell'argomento \param{source}, e la sua nuova posizione
822 nell'argomento \param{target}. Tutti gli altri argomenti della funzione
825 Lo spostamento avviene atomicamente, ed il ramo di albero presente
826 sotto \param{source} sarà immediatamante visibile sotto \param{target}. Non
827 esiste cioè nessun momento in cui il filesystem non risulti montato in una o
828 nell'altra directory e pertanto è garantito che la risoluzione di
829 \textit{pathname} relativi all'interno del filesystem non possa fallire.
831 \item[\const{MS\_NOATIME}] Viene disabilitato sul filesystem l'aggiornamento
832 degli \textit{access time} (vedi sez.~\ref{sec:file_file_times}) per
833 qualunque tipo di file. Dato che l'aggiornamento degli \textit{access time}
834 è una funzionalità la cui utilità è spesso irrilevante ma comporta un costo
835 elevato visto che una qualunque lettura comporta comunque una scrittura su
836 disco,\footnote{e questo ad esempio ha conseguenze molto pesanti nell'uso
837 della batteria sui portatili.} questa opzione consente di disabilitarla
838 completamente. La soluzione può risultare troppo drastica dato che
839 l'informazione viene comunque utilizzata da alcuni programmi, per cui nello
840 sviluppo del kernel sono state introdotte altre opzioni che forniscono
841 soluzioni più appropriate e meno radicali.
843 \item[\const{MS\_NODEV}] Viene disabilitato sul filesystem l'accesso ai file
844 di dispositivo eventualmente presenti su di esso. L'opzione viene usata come
845 misura di precauzione per rendere inutile la presenza di eventuali file di
846 dispositivo su filesystem che non dovrebbero contenerne.\footnote{si ricordi
847 che le convenzioni del \itindex{Filesystem~Hierarchy~Standard~(FHS)}
848 \textit{Linux Filesystem Hierarchy Standard} richiedono che questi siano
849 mantenuti esclusivamente sotto \texttt{/dev}.}
851 Viene utilizzata, assieme a \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}, per
852 fornire un accesso più controllato a quei filesystem di cui gli utenti hanno
853 il controllo dei contenuti, in particolar modo quelli posti su dispositivi
854 rimuovibili. In questo modo si evitano alla radice possibili situazioni in
855 cui un utente malizioso inserisce su uno di questi filesystem dei file di
856 dispositivo con permessi ``opportunamente'' ampliati che gli consentano di
857 accedere anche a risorse cui non dovrebbe.
859 \item[\const{MS\_NODIRATIME}] Viene disabilitato sul filesystem
860 l'aggiornamento degli \textit{access time} (vedi
861 sez.~\ref{sec:file_file_times}), ma soltanto per le directory. Costituisce
862 una alternativa per \const{MS\_NOATIME}, che elimina l'informazione per le
863 directory, che in pratica che non viene mai utilizzata, mantenendola per i
864 file in cui invece ha un impiego, sia pur limitato.
866 \item[\const{MS\_NOEXEC}] Viene disabilitata sul filesystem l'esecuzione di un
867 qualunque file eseguibile eventualmente presente su di esso. L'opzione viene
868 usata come misura di precauzione per rendere impossibile l'uso di programmi
869 posti su filesystem che non dovrebbero contenerne.
871 Anche in questo caso viene utilizzata per fornire un accesso più controllato
872 a quei filesystem di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. Da
873 questo punto di vista l'opzione è meno importante delle analoghe
874 \const{MS\_NODEV} e \const{MS\_NOSUID} in quanto l'esecuzione di un
875 programma creato dall'utente pone un livello di rischio nettamente
876 inferiore, ed è in genere consentita per i file contenuti nella sua home
877 directory.\footnote{cosa che renderebbe superfluo l'attivazione di questa
878 opzione, il cui uso ha senso solo per ambienti molto controllati in cui si
879 vuole che gli utenti eseguano solo i programmi forniti
880 dall'amministratore.}
882 \item[\const{MS\_NOSUID}] Viene disabilitato sul filesystem l'effetto dei bit
883 dei permessi \itindex{suid~bit} \acr{suid} e \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}
884 (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) eventualmente presenti sui file in
885 esso contenuti. L'opzione viene usata come misura di precauzione per rendere
886 inefficace l'effetto di questi bit per filesystem in cui non ci dovrebbero
887 essere file dotati di questi permessi.
889 Di nuovo viene utilizzata, analogamente a \const{MS\_NOEXEC} e
890 \const{MS\_NODEV}, per fornire un accesso più controllato a quei filesystem
891 di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. In questo caso si evita
892 che un utente malizioso possa inserire su uno di questi filesystem un
893 eseguibile con il bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} attivo e di proprietà
894 dell'amministratore o di un altro utente, che gli consentirebbe di eseguirlo
895 per conto di quest'ultimo.
897 \item[\const{MS\_PRIVATE}] (non documentato).
899 \item[\const{MS\_RDONLY}] Esegue il montaggio del filesystem in sola lettura,
900 non sarà possibile nessuna modifica ai suoi contenuti. Viene usato tutte le
901 volte che si deve accedere ai contenuti di un filesystem con la certezza che
902 questo non venga modificato (ad esempio per ispezionare un filesystem
903 corrotto). All'avvio di default il kernel monta la radice in questa
906 \item[\const{MS\_RELATIME}] .
908 \item[\const{MS\_REMOUNT}] Consente di rimontare un filesystem già montato
909 cambiandone le opzioni di montaggio in maniera atomica. In questo modo si
910 possono modificare le opzioni del filesystem anche se questo è in uso. Gli
911 argomenti \param{source} e \param{target} devono essere gli stessi usati per
912 il montaggio originale, mentre \param{data} che \param{mountflags}
913 conterranno le nuove opzioni, \param{filesystemtype} viene ignorato.
915 Qualunque opzione specifica del filesystem indicata con \param{data} può
916 essere modificata, mentre con \param{mountflags} possono essere modificate
917 solo alcune opzioni generiche. Con i kernel più recenti queste sono soltanto
918 \const{MS\_MANDLOCK}, \const{MS\_RDONLY} e \const{MS\_SYNCHRONOUS}, prima
919 del kernel 2.6.16 potevano essere modificate anche le ulteriori
920 \const{MS\_NOATIME} e \const{MS\_NODIRATIME}, ed infine prima del kernel
921 2.4.10 anche \const{MS\_NODEV}, \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}.
923 \item[\const{MS\_SHARE}] Shared mount (non documentato).
925 \item[\const{MS\_SILENT}] .
927 \item[\const{MS\_SLAVE}] Slave mount (non documentato).
929 \item[\const{MS\_STRICTATIME}] .
931 \item[\const{MS\_SYNCHRONOUS}] Abilita la scrittura sincrona.
933 \item[\const{MS\_UNBINDABLE}] (non documentato).
935 % TODO aggiornare con i nuovi flag di man mount
936 % per \const{MS\_SLAVE},\const{MS\_SHARE}, \const{MS\_PRIVATE},
937 % \const{MS\_UNBINDABLE} dal 2.6.15 vedi shared subtrees,
938 % http://lwn.net/Articles/159077/ e
939 % Documentation/filesystems/sharedsubtree.txt
941 % TODO: non documentati ma presenti in sys/mount.h:
951 La funzione \func{mount} può essere utilizzata anche per effettuare il
952 \textsl{rimontaggio} di un filesystem, cosa che permette di cambiarne al volo
953 alcune delle caratteristiche di funzionamento (ad esempio passare da sola
954 lettura a lettura/scrittura). Questa operazione è attivata attraverso uno dei
955 bit di \param{mountflags}, \const{MS\_REMOUNT}, che se impostato specifica che
956 deve essere effettuato il rimontaggio del filesystem (con le opzioni
957 specificate dagli altri bit), anche in questo caso il valore di \param{source}
960 Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile
961 \textsl{smontarlo} usando la funzione \funcd{umount}, il cui prototipo è:
965 \fdecl{umount(const char *target)}
966 \fdesc{Smonta un filesystem.}
968 {La funzione ritorna $0$ in caso
969 di successo e $-1$ per un errore,
970 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
972 \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
973 \item[\errcode{EBUSY}] \param{target} è la directory di lavoro di qualche
974 processo, o contiene dei file aperti, o un altro mount point.
975 \end{errlist}ed inoltre \errval{ENOTDIR}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM},
976 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ELOOP} nel loro
977 significato generico.}
980 La funzione prende il nome della directory su cui il filesystem è montato e
981 non il file o il dispositivo che è stato montato,\footnote{questo è vero a
982 partire dal kernel 2.3.99-pre7, prima esistevano due chiamate separate e la
983 funzione poteva essere usata anche specificando il file di dispositivo.} in
984 quanto con il kernel 2.4.x è possibile montare lo stesso dispositivo in più
985 punti. Nel caso più di un filesystem sia stato montato sullo stesso
986 \itindex{mount~point} \textit{mount point} viene smontato quello che è stato
989 Si tenga presente che la funzione fallisce quando il filesystem è
990 \textsl{occupato}, questo avviene quando ci sono ancora file aperti sul
991 filesystem, se questo contiene la directory di lavoro corrente di un qualunque
992 processo o il \itindex{mount~point} \textit{mount point} di un altro
993 filesystem; in questo caso l'errore restituito è \errcode{EBUSY}.
995 Linux provvede inoltre una seconda funzione, \funcd{umount2}, che in alcuni
996 casi permette di forzare lo smontaggio di un filesystem, anche quando questo
997 risulti occupato; il suo prototipo è:
1000 \fdecl{umount2(const char *target, int flags)}
1001 \fdesc{Smonta un filesystem.}
1003 {La funzione è identica a \func{umount} per valori di ritorno e codici di
1007 Il valore di \param{flags} è una maschera binaria, e al momento l'unico valore
1008 definito è il bit \const{MNT\_FORCE}; gli altri bit devono essere nulli.
1009 Specificando \const{MNT\_FORCE} la funzione cercherà di liberare il filesystem
1010 anche se è occupato per via di una delle condizioni descritte in precedenza. A
1011 seconda del tipo di filesystem alcune (o tutte) possono essere superate,
1012 evitando l'errore di \errcode{EBUSY}. In tutti i casi prima dello smontaggio
1013 viene eseguita una sincronizzazione dei dati.
1015 % TODO documentare MNT_DETACH e MNT_EXPIRE ...
1017 Altre due funzioni specifiche di Linux,\footnote{esse si trovano anche su BSD,
1018 ma con una struttura diversa.} utili per ottenere in maniera diretta
1019 informazioni riguardo al filesystem su cui si trova un certo file, sono
1020 \funcd{statfs} e \funcd{fstatfs}, i cui prototipi sono:
1024 \fdecl{int statfs(const char *path, struct statfs *buf)}
1025 \fdecl{int fstatfs(int fd, struct statfs *buf)}
1026 \fdesc{Restituiscono informazioni relative ad un filesystem.}
1028 {Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
1029 nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
1031 \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem su cui si trova il file specificato non
1032 \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EIO} per entrambe,
1033 \errval{EBADF} per \func{fstatfs}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG},
1034 \errval{ENOENT}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP} per \func{statfs} nel loro
1035 significato generico.}
1039 Queste funzioni permettono di ottenere una serie di informazioni generali
1040 riguardo al filesystem su cui si trova il file specificato; queste vengono
1041 restituite all'indirizzo \param{buf} di una struttura \struct{statfs} definita
1042 come in fig.~\ref{fig:sys_statfs}, ed i campi che sono indefiniti per il
1043 filesystem in esame sono impostati a zero. I valori del campo \var{f\_type}
1044 sono definiti per i vari filesystem nei relativi file di header dei sorgenti
1045 del kernel da costanti del tipo \var{XXX\_SUPER\_MAGIC}, dove \var{XXX} in
1046 genere è il nome del filesystem stesso.
1048 \begin{figure}[!htb]
1049 \footnotesize \centering
1050 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
1051 \includestruct{listati/statfs.h}
1054 \caption{La struttura \structd{statfs}.}
1055 \label{fig:sys_statfs}
1059 Le \acr{glibc} provvedono infine una serie di funzioni per la gestione dei due
1060 file \conffile{/etc/fstab} ed \conffile{/etc/mtab}, che convenzionalmente sono
1061 usati in quasi tutti i sistemi unix-like per mantenere rispettivamente le
1062 informazioni riguardo ai filesystem da montare e a quelli correntemente
1063 montati. Le funzioni servono a leggere il contenuto di questi file in
1064 opportune strutture \struct{fstab} e \struct{mntent}, e, per
1065 \conffile{/etc/mtab} per inserire e rimuovere le voci presenti nel file.
1067 In generale si dovrebbero usare queste funzioni (in particolare quelle
1068 relative a \conffile{/etc/mtab}), quando si debba scrivere un programma che
1069 effettua il montaggio di un filesystem; in realtà in questi casi è molto più
1070 semplice invocare direttamente il programma \cmd{mount}, per cui ne
1071 tralasceremo la trattazione, rimandando al manuale delle \acr{glibc}
1072 \cite{glibc} per la documentazione completa.
1074 % TODO scrivere relativamente alle varie funzioni (getfsent e getmntent &C)
1075 % TODO documentare swapon e swapoff (man 2 ...)
1081 \section{La gestione di file e directory}
1082 \label{sec:file_dir}
1084 Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} in un sistema unix-like
1085 la gestione dei file ha delle caratteristiche specifiche che derivano
1086 direttamente dall'architettura del sistema. In questa sezione esamineremo le
1087 funzioni usate per la manipolazione di file e directory, per la creazione di
1088 link simbolici e diretti, per la gestione e la lettura delle directory.
1090 In particolare ci soffermeremo sulle conseguenze che derivano
1091 dall'architettura dei filesystem illustrata nel capitolo precedente per quanto
1092 riguarda il comportamento e gli effetti delle varie funzioni.
1095 \subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
1096 \label{sec:file_link}
1098 Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
1099 dei nomi fittizi (come gli alias del vecchio MacOS o i collegamenti di Windows
1100 o i nomi logici del VMS) che permettono di fare riferimento allo stesso file
1101 chiamandolo con nomi diversi o accedendovi da directory diverse.
1103 Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove tali collegamenti sono
1104 usualmente chiamati \textit{link}; ma data l'architettura del sistema riguardo
1105 la gestione dei file ci sono due metodi sostanzialmente diversi per fare
1108 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} l'accesso al contenuto di un
1109 file su disco avviene passando attraverso il suo \itindex{inode}
1110 \textit{inode}, che è la struttura usata dal kernel che lo identifica
1111 univocamente all'interno di un singolo filesystem. Il nome del file che si
1112 trova nella voce di una directory è solo un'etichetta, mantenuta all'interno
1113 della directory, che viene associata ad un puntatore che fa riferimento al
1114 suddetto \textit{inode}.
1116 Questo significa che, fintanto che si resta sullo stesso filesystem, la
1117 realizzazione di un link è immediata, ed uno stesso file può avere tanti nomi
1118 diversi, dati da altrettante associazioni diverse allo stesso \itindex{inode}
1119 \textit{inode} effettuate tramite ``etichette'' diverse in directory
1120 diverse. Si noti anche che nessuno di questi nomi viene ad assumere una
1121 particolare preferenza o originalità rispetto agli altri, in quanto tutti
1122 fanno comunque riferimento allo stesso \itindex{inode} \textit{inode}.
1124 Per aggiungere ad una directory una voce che faccia riferimento ad un
1125 \itindex{inode} \textit{inode} già esistente si utilizza la funzione
1126 \func{link}; si suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento
1127 diretto, o \textit{hard link}. Il prototipo della funzione è il seguente:
1128 \begin{prototype}{unistd.h}
1129 {int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
1130 Crea un nuovo collegamento diretto.
1132 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
1133 errore nel qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
1135 \item[\errcode{EXDEV}] i file \param{oldpath} e \param{newpath} non fanno
1136 riferimento ad un filesystem montato sullo stesso \itindex{mount~point}
1137 \textit{mount point}.
1138 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
1139 \param{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
1140 \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) di nome \param{newpath}
1142 \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi link al file \param{oldpath} (il
1143 numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
1144 sez.~\ref{sec:sys_limits}).
1146 ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOTDIR},
1147 \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
1148 \errval{ENOSPC}, \errval{EIO}.}
1151 La funzione crea sul \itindex{pathname} \textit{pathname} \param{newpath} un
1152 collegamento diretto al file indicato da \param{oldpath}. Per quanto detto la
1153 creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file, ma
1154 si limita a creare una voce nella directory specificata da \param{newpath} e
1155 ad aumentare di uno il numero di riferimenti al file (riportato nel campo
1156 \var{st\_nlink} della struttura \struct{stat}, vedi sez.~\ref{sec:file_stat})
1157 aggiungendo il nuovo nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può
1158 essere così chiamato con vari nomi in diverse directory.
1160 Per quanto dicevamo in sez.~\ref{sec:file_filesystem} la creazione di un
1161 collegamento diretto è possibile solo se entrambi i \itindex{pathname}
1162 \textit{pathname} sono nello stesso filesystem; inoltre il filesystem deve
1163 supportare i collegamenti diretti (il meccanismo non è disponibile ad esempio
1164 con il filesystem \acr{vfat} di Windows). In realtà la funzione ha un
1165 ulteriore requisito, e cioè che non solo che i due file siano sullo stesso
1166 filesystem, ma anche che si faccia riferimento ad essi sullo stesso
1167 \itindex{mount~point} \textit{mount point}.\footnote{si tenga presente infatti
1168 (vedi sez.~\ref{sec:sys_file_config}) che a partire dal kernel 2.4 uno
1169 stesso filesystem può essere montato più volte su directory diverse.}
1171 La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
1172 filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
1173 l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
1174 directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
1175 creare dei \textit{loop} nel filesystem (vedi l'esempio mostrato in
1176 sez.~\ref{sec:file_symlink}, dove riprenderemo il discorso) che molti programmi
1177 non sono in grado di gestire e la cui rimozione diventerebbe estremamente
1178 complicata (in genere per questo tipo di errori occorre far girare il
1179 programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
1181 Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei link
1182 simbolici (che vedremo in sez.~\ref{sec:file_symlink}) e dei
1183 \itindex{bind~mount} \textit{bind mount} (già visti in
1184 sez.~\ref{sec:sys_file_config}) che possono fornire la stessa funzionalità
1185 senza questi problemi, nel caso di Linux questa capacità è stata completamente
1186 disabilitata, e al tentativo di creare un link diretto ad una directory la
1187 funzione \func{link} restituisce l'errore \errcode{EPERM}.
1189 Un ulteriore comportamento peculiare di Linux è quello in cui si crea un
1190 \textit{hard link} ad un link simbolico. In questo caso lo standard POSIX
1191 prevederebbe che quest'ultimo venga risolto e che il collegamento sia
1192 effettuato rispetto al file cui esso punta, e che venga riportato un errore
1193 qualora questo non esista o non sia un file. Questo era anche il comportamento
1194 iniziale di Linux ma a partire dai kernel della serie 2.0.x\footnote{per la
1195 precisione il comportamento era quello previsto dallo standard POSIX fino al
1196 kernel di sviluppo 1.3.56, ed è stato temporaneamente ripristinato anche
1197 durante lo sviluppo della serie 2.1.x, per poi tornare al comportamento
1198 attuale fino ad oggi (per riferimento si veda
1199 \url{http://lwn.net/Articles/293902}).} è stato adottato un comportamento
1200 che non segue più lo standard per cui l'\textit{hard link} viene creato
1201 rispetto al link simbolico, e non al file cui questo punta.
1203 La ragione di questa differenza rispetto allo standard, presente anche in
1204 altri sistemi unix-like, sono dovute al fatto che un link simbolico può fare
1205 riferimento anche ad un file non esistente o a una directory, per i quali
1206 l'\textit{hard link} non può essere creato, per cui la scelta di seguire il
1207 link simbolico è stata ritenuta una scelta scorretta nella progettazione
1208 dell'interfaccia. Infatti se non ci fosse il comportamento adottato da Linux
1209 sarebbe impossibile creare un \textit{hard link} ad un link simbolico, perché
1210 la funzione lo risolverebbe e l'\textit{hard link} verrebbe creato verso la
1211 destinazione. Invece evitando di seguire lo standard l'operazione diventa
1212 possibile, ed anche il comportamento della funzione risulta molto più
1213 comprensibile. Tanto più che se proprio se si vuole creare un \textit{hard
1214 link} rispetto alla destinazione di un link simbolico è sempre possibile
1215 farlo direttamente.\footnote{ciò non toglie che questo comportamento fuori
1216 standard possa causare problemi, come nell'esempio descritto nell'articolo
1217 citato nella nota precedente, a programmi che non si aspettano questa
1218 differenza rispetto allo standard POSIX.}
1220 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia
1221 all'interno di una directory) si effettua con la funzione \funcd{unlink}; il
1222 suo prototipo è il seguente:
1223 \begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char *pathname)}
1227 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1228 errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
1229 \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
1231 \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} si riferisce ad una directory.
1233 \item[\errcode{EROFS}] \param{pathname} è su un filesystem montato in sola
1235 \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} fa riferimento a una directory.
1237 ed inoltre: \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOENT},
1238 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
1242 \footnotetext{questo è un valore specifico ritornato da Linux che non consente
1243 l'uso di \func{unlink} con le directory (vedi sez.~\ref{sec:file_remove}).
1244 Non è conforme allo standard POSIX, che prescrive invece l'uso di
1245 \errcode{EPERM} in caso l'operazione non sia consentita o il processo non
1246 abbia privilegi sufficienti.}
1248 La funzione cancella il nome specificato da \param{pathname} nella relativa
1249 directory e decrementa il numero di riferimenti nel relativo \itindex{inode}
1250 \textit{inode}. Nel caso di link simbolico cancella il link simbolico; nel
1251 caso di socket, fifo o file di dispositivo \index{file!di~dispositivo} rimuove
1252 il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto uno di questi oggetti
1253 possono continuare ad utilizzarlo.
1255 Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
1256 scrittura su di essa, dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto, e
1257 il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (affronteremo in
1258 dettaglio l'argomento dei permessi di file e directory in
1259 sez.~\ref{sec:file_access_control}). Se inoltre lo \itindex{sticky~bit}
1260 \textit{sticky bit} (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) è impostato
1261 occorrerà anche essere proprietari del file o proprietari della directory (o
1262 root, per cui nessuna delle restrizioni è applicata).
1264 Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione del
1265 nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
1266 \itindex{inode} nell'\textit{inode} devono essere effettuati in maniera
1267 atomica (si veda sez.~\ref{sec:proc_atom_oper}) senza possibili interruzioni
1268 fra le due operazioni. Per questo entrambe queste funzioni sono realizzate
1269 tramite una singola system call.
1271 Si ricordi infine che un file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
1272 i riferimenti ad esso sono stati cancellati: solo quando il \textit{link
1273 count} mantenuto \itindex{inode} nell'\textit{inode} diventa zero lo spazio
1274 occupato su disco viene rimosso (si ricordi comunque che a questo si aggiunge
1275 sempre un'ulteriore condizione,\footnote{come vedremo in
1276 cap.~\ref{cha:file_unix_interface} il kernel mantiene anche una tabella dei
1277 file aperti nei vari processi, che a sua volta contiene i riferimenti agli
1278 \itindex{inode} \textit{inode} ad essi relativi. Prima di procedere alla
1279 cancellazione dello spazio occupato su disco dal contenuto di un file il
1280 kernel controlla anche questa tabella, per verificare che anche in essa non
1281 ci sia più nessun riferimento all'\textit{inode} in questione.} e cioè che
1282 non ci siano processi che abbiano il suddetto file aperto).
1284 Questa proprietà viene spesso usata per essere sicuri di non lasciare file
1285 temporanei su disco in caso di crash dei programmi; la tecnica è quella di
1286 aprire il file e chiamare \func{unlink} subito dopo, in questo modo il
1287 contenuto del file è sempre disponibile all'interno del processo attraverso il
1288 suo file descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_fd}) fintanto che il processo non
1289 chiude il file, ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio
1290 occupato su disco viene immediatamente rilasciato alla conclusione del
1291 processo (quando tutti i file vengono chiusi).
1294 \subsection{Le funzioni \func{remove} e \func{rename}}
1295 \label{sec:file_remove}
1297 Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
1298 \func{unlink} sulle directory; per cancellare una directory si può usare la
1299 funzione \func{rmdir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la
1300 funzione \funcd{remove}.
1302 Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C per cancellare un file o
1303 una directory (e funziona anche per i sistemi che non supportano i link
1304 diretti). Per i file è identica a \func{unlink} e per le directory è identica
1305 a \func{rmdir}; il suo prototipo è:
1306 \begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
1307 Cancella un nome dal filesystem.
1309 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1310 errore, nel qual caso il file non viene toccato.
1312 I codici di errore riportati in \var{errno} sono quelli della chiamata
1313 utilizzata, pertanto si può fare riferimento a quanto illustrato nelle
1314 descrizioni di \func{unlink} e \func{rmdir}.}
1317 La funzione utilizza la funzione \func{unlink}\footnote{questo vale usando le
1318 \acr{glibc}; nelle libc4 e nelle libc5 la funzione \func{remove} è un
1319 semplice alias alla funzione \func{unlink} e quindi non può essere usata per
1320 le directory.} per cancellare i file e la funzione \func{rmdir} per
1321 cancellare le directory; si tenga presente che per alcune implementazioni del
1322 protocollo NFS utilizzare questa funzione può comportare la scomparsa di file
1325 Per cambiare nome ad un file o a una directory (che devono comunque essere
1326 nello stesso filesystem) si usa invece la funzione \funcd{rename},\footnote{la
1327 funzione è definita dallo standard ANSI C, ma si applica solo per i file, lo
1328 standard POSIX estende la funzione anche alle directory.} il cui prototipo
1330 \begin{prototype}{stdio.h}
1331 {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
1335 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1336 errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
1337 \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
1339 \item[\errcode{EISDIR}] \param{newpath} è una directory mentre
1340 \param{oldpath} non è una directory.
1341 \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
1343 \item[\errcode{ENOTEMPTY}] \param{newpath} è una directory già esistente e
1345 \item[\errcode{EBUSY}] o \param{oldpath} o \param{newpath} sono in uso da
1346 parte di qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del
1347 sistema (come \itindex{mount~point} \textit{mount point}).
1348 \item[\errcode{EINVAL}] \param{newpath} contiene un prefisso di
1349 \param{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory come
1350 sotto-directory di se stessa.
1351 \item[\errcode{ENOTDIR}] uno dei componenti dei \itindex{pathname}
1352 \textit{pathname} non è una directory o \param{oldpath} è una directory e
1353 \param{newpath} esiste e non è una directory.
1355 ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EPERM}, \errval{EMLINK},
1356 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP} e
1360 La funzione rinomina il file \param{oldpath} in \param{newpath}, eseguendo se
1361 necessario lo spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri
1362 link diretti allo stesso file non vengono influenzati.
1364 Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
1365 un file o una directory; se ci riferisce ad un file allora \param{newpath}, se
1366 esiste, non deve essere una directory (altrimenti si ha l'errore
1367 \errcode{EISDIR}). Nel caso \param{newpath} indichi un file esistente questo
1368 viene cancellato e rimpiazzato (atomicamente).
1370 Se \param{oldpath} è una directory allora \param{newpath}, se esiste, deve
1371 essere una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR}
1372 (se non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} (se non è vuota). Chiaramente
1373 \param{newpath} non può contenere \param{oldpath} altrimenti si avrà un errore
1376 Se \param{oldpath} si riferisce ad un link simbolico questo sarà rinominato; se
1377 \param{newpath} è un link simbolico verrà cancellato come qualunque altro
1378 file. Infine qualora \param{oldpath} e \param{newpath} siano due nomi dello
1379 stesso file lo standard POSIX prevede che la funzione non dia errore, e non
1380 faccia nulla, lasciando entrambi i nomi; Linux segue questo standard, anche
1381 se, come fatto notare dal manuale delle \textit{glibc}, il comportamento più
1382 ragionevole sarebbe quello di cancellare \param{oldpath}.
1384 Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
1385 \func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
1386 può esistere cioè nessun istante in cui un altro processo può trovare attivi
1387 entrambi i nomi dello stesso file, o, in caso di sostituzione di un file
1388 esistente, non trovare quest'ultimo prima che la sostituzione sia stata
1391 In ogni caso se \param{newpath} esiste e l'operazione fallisce per un qualche
1392 motivo (come un crash del kernel), \func{rename} garantisce di lasciare
1393 presente un'istanza di \param{newpath}. Tuttavia nella sovrascrittura potrà
1394 esistere una finestra in cui sia \param{oldpath} che \param{newpath} fanno
1395 riferimento allo stesso file.
1398 \subsection{I link simbolici}
1399 \label{sec:file_symlink}
1401 Come abbiamo visto in sez.~\ref{sec:file_link} la funzione \func{link} crea
1402 riferimenti agli \itindex{inode} \textit{inode}, pertanto può funzionare
1403 soltanto per file che risiedono sullo stesso filesystem e solo per un
1404 filesystem di tipo Unix. Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito
1405 eseguire un link diretto ad una directory.
1407 Per ovviare a queste limitazioni i sistemi Unix supportano un'altra forma di
1408 link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
1409 come avviene in altri sistemi operativi, dei file speciali che contengono
1410 semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
1411 possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
1412 filesystem che non supportano i link diretti, a delle directory, ed anche a
1413 file che non esistono ancora.
1415 Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono riconosciuti come tali dal
1416 kernel\footnote{è uno dei diversi tipi di file visti in
1417 tab.~\ref{tab:file_file_types}, contrassegnato come tale
1418 nell'\textit{inode}, e riconoscibile dal valore del campo \var{st\_mode}
1419 della struttura \struct{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}).} per cui
1420 alcune funzioni di libreria (come \func{open} o \func{stat}) quando ricevono
1421 come argomento un link simbolico vengono automaticamente applicate al file da
1422 esso specificato. La funzione che permette di creare un nuovo link simbolico
1423 è \funcd{symlink}, ed il suo prototipo è:
1424 \begin{prototype}{unistd.h}
1425 {int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)}
1426 Crea un nuovo link simbolico di nome \param{newpath} il cui contenuto è
1429 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1430 errore, nel qual caso la variabile \var{errno} assumerà i valori:
1432 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
1433 supporta i link simbolici.
1434 \item[\errcode{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
1435 \param{oldpath} è una stringa vuota.
1436 \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
1437 \item[\errcode{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
1440 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
1441 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{ENOSPC} e
1445 Si tenga presente che la funzione non effettua nessun controllo sull'esistenza
1446 di un file di nome \param{oldpath}, ma si limita ad inserire quella stringa
1447 nel link simbolico. Pertanto un link simbolico può anche riferirsi ad un file
1448 che non esiste: in questo caso si ha quello che viene chiamato un
1449 \textit{dangling link}, letteralmente un \textsl{link ciondolante}.
1451 Come accennato i link simbolici sono risolti automaticamente dal kernel
1452 all'invocazione delle varie system call; in tab.~\ref{tab:file_symb_effect} si
1453 è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni di libreria che
1454 operano sui file nei confronti della risoluzione dei link simbolici,
1455 specificando quali seguono il link simbolico e quali invece possono operare
1456 direttamente sul suo contenuto.
1460 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
1462 \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
1465 \func{access} & $\bullet$ & -- \\
1466 \func{chdir} & $\bullet$ & -- \\
1467 \func{chmod} & $\bullet$ & -- \\
1468 \func{chown} & -- & $\bullet$ \\
1469 \func{creat} & $\bullet$ & -- \\
1470 \func{exec} & $\bullet$ & -- \\
1471 \func{lchown} & $\bullet$ & -- \\
1472 \func{link}\footnotemark & -- & $\bullet$ \\
1473 \func{lstat} & -- & $\bullet$ \\
1474 \func{mkdir} & $\bullet$ & -- \\
1475 \func{mkfifo} & $\bullet$ & -- \\
1476 \func{mknod} & $\bullet$ & -- \\
1477 \func{open} & $\bullet$ & -- \\
1478 \func{opendir} & $\bullet$ & -- \\
1479 \func{pathconf} & $\bullet$ & -- \\
1480 \func{readlink} & -- & $\bullet$ \\
1481 \func{remove} & -- & $\bullet$ \\
1482 \func{rename} & -- & $\bullet$ \\
1483 \func{stat} & $\bullet$ & -- \\
1484 \func{truncate} & $\bullet$ & -- \\
1485 \func{unlink} & -- & $\bullet$ \\
1488 \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
1489 \label{tab:file_symb_effect}
1492 \footnotetext{a partire dalla serie 2.0, e contrariamente a quanto indicato
1493 dallo standard POSIX, si veda quanto detto in sez.~\ref{sec:file_link}.}
1495 Si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
1496 con i file descriptor, in quanto la risoluzione del link simbolico viene in
1497 genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
1498 (normalmente la \func{open}, vedi sez.~\ref{sec:file_open}) e tutte le
1499 operazioni seguenti fanno riferimento solo a quest'ultimo.
1501 Dato che, come indicato in tab.~\ref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
1502 \func{open} seguono i link simbolici, occorrono funzioni apposite per accedere
1503 alle informazioni del link invece che a quelle del file a cui esso fa
1504 riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico si usa
1505 la funzione \funcd{readlink}, il cui prototipo è:
1506 \begin{prototype}{unistd.h}
1507 {int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)}
1508 Legge il contenuto del link simbolico indicato da \param{path} nel buffer
1509 \param{buff} di dimensione \param{size}.
1511 \bodydesc{La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro
1512 \param{buff} o -1 per un errore, nel qual caso la variabile
1513 \var{errno} assumerà i valori:
1515 \item[\errcode{EINVAL}] \param{path} non è un link simbolico o \param{size}
1518 ed inoltre \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1519 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT} e
1523 La funzione apre il link simbolico, ne legge il contenuto, lo scrive nel
1524 buffer, e lo richiude. Si tenga presente che la funzione non termina la
1525 stringa con un carattere nullo e la tronca alla dimensione specificata da
1526 \param{size} per evitare di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
1530 \includegraphics[width=8.5cm]{img/link_loop}
1531 \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
1532 \label{fig:file_link_loop}
1535 Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
1536 cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in
1537 fig.~\ref{fig:file_link_loop}, che riporta la struttura della directory
1538 \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo interno un link simbolico che
1539 punta di nuovo a \file{/boot}.\footnote{il loop mostrato in
1540 fig.~\ref{fig:file_link_loop} è un usato per poter permettere a \cmd{grub}
1541 (un bootloader in grado di leggere direttamente da vari filesystem il file
1542 da lanciare come sistema operativo) di vedere i file contenuti nella
1543 directory \file{/boot} con lo stesso \textit{pathname} con cui verrebbero
1544 visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come accade spesso,
1545 su una partizione separata (che \cmd{grub}, all'avvio, vede come radice).}
1547 Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
1548 scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
1549 lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop nella
1550 directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file{/boot/boot},
1551 \file{/boot/boot/boot} e così via.
1553 Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
1554 un \itindex{pathname} \textit{pathname} possano essere seguiti un numero
1555 limitato di link simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
1556 \const{MAXSYMLINKS}. Qualora questo limite venga superato viene generato un
1557 errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}.
1559 Un punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un link
1560 simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste; ad esempio
1561 possiamo creare un file temporaneo nella nostra directory con un link del
1564 $ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
1566 anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Questo può generare confusione, in
1567 quanto aprendo in scrittura \file{temporaneo} verrà creato
1568 \file{/tmp/tmp\_file} e scritto; ma accedendo in sola lettura a
1569 \file{temporaneo}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo:
1572 cat: temporaneo: No such file or directory
1574 con un errore che può sembrare sbagliato, dato che un'ispezione con \cmd{ls}
1575 ci mostrerebbe invece l'esistenza di \file{temporaneo}.
1578 \subsection{La creazione e la cancellazione delle directory}
1579 \label{sec:file_dir_creat_rem}
1581 Benché in sostanza le directory non siano altro che dei file contenenti
1582 elenchi di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, non è possibile trattarle
1583 come file ordinari e devono essere create direttamente dal kernel attraverso
1584 una opportuna system call.\footnote{questo è quello che permette anche,
1585 attraverso l'uso del VFS, l'utilizzo di diversi formati per la gestione dei
1586 suddetti elenchi, dalle semplici liste a strutture complesse come alberi
1587 binari, hash, ecc. che consentono una ricerca veloce quando il numero di
1588 file è molto grande.} La funzione usata per creare una directory è
1589 \funcd{mkdir}, ed il suo prototipo è:
1591 \headdecl{sys/stat.h}
1592 \headdecl{sys/types.h}
1593 \funcdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
1595 Crea una nuova directory.
1597 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1598 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1600 \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) con quel nome esiste di
1602 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory in
1603 cui si vuole inserire la nuova directory.
1604 \item[\errcode{EMLINK}] la directory in cui si vuole creare la nuova
1605 directory contiene troppi file; sotto Linux questo normalmente non avviene
1606 perché il filesystem standard consente la creazione di un numero di file
1607 maggiore di quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo
1608 avere a che fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può
1610 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
1611 la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
1613 ed inoltre anche \errval{EPERM}, \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG},
1614 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
1618 La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
1619 standard presenti in ogni directory (cioè ``\file{.}'' e ``\file{..}''), con
1620 il nome indicato dall'argomento \param{dirname}. Il nome può essere indicato
1621 sia come \itindex{pathname} \textit{pathname} assoluto che come
1622 \itindex{pathname} \textit{pathname} relativo.
1624 I permessi di accesso (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}) con cui la
1625 directory viene creata sono specificati dall'argomento \param{mode}, i cui
1626 possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_permission_const}; si
1627 tenga presente che questi sono modificati dalla maschera di creazione dei file
1628 (si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). La titolarità della nuova
1629 directory è impostata secondo quanto riportato in
1630 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}.
1632 La funzione che permette la cancellazione di una directory è invece
1633 \funcd{rmdir}, ed il suo prototipo è:
1634 \begin{prototype}{sys/stat.h}{int rmdir(const char *dirname)}
1635 Cancella una directory.
1637 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1638 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1640 \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta la cancellazione di
1641 directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
1642 \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato e l'\ids{UID} effettivo
1643 del processo non corrisponde al proprietario della directory.
1644 \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory
1645 che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
1646 di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
1648 \item[\errcode{EBUSY}] la directory specificata è la directory di lavoro o la
1649 radice di qualche processo.
1650 \item[\errcode{ENOTEMPTY}] la directory non è vuota.
1652 ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
1653 \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{EROFS}.}
1656 La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota (la
1657 directory deve cioè contenere soltanto le due voci standard ``\file{.}'' e
1658 ``\file{..}''). Il nome può essere indicato con il \itindex{pathname}
1659 \textit{pathname} assoluto o relativo.
1661 La modalità con cui avviene la cancellazione è analoga a quella di
1662 \func{unlink}: fintanto che il numero di link \itindex{inode}
1663 all'\textit{inode} della directory non diventa nullo e nessun processo ha la
1664 directory aperta lo spazio occupato su disco non viene rilasciato. Se un
1665 processo ha la directory aperta la funzione rimuove il link \itindex{inode}
1666 all'\textit{inode} e nel caso sia l'ultimo, pure le voci standard ``\file{.}''
1667 e ``\file{..}'', a questo punto il kernel non consentirà di creare più nuovi
1668 file nella directory.
1671 \subsection{La creazione di file speciali}
1672 \label{sec:file_mknod}
1674 \index{file!di~dispositivo|(}
1676 Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e link simbolici; in
1677 sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto però che il sistema prevede pure
1678 degli altri tipi di file speciali, come i file di dispositivo, le fifo ed i
1679 socket (questi ultimi sono un caso a parte, essendo associati anche alla
1680 comunicazione via rete, per cui ci saranno trattati in dettaglio a partire da
1681 cap.~\ref{cha:socket_intro}).
1683 La manipolazione delle caratteristiche di questi diversi tipi di file e la
1684 loro cancellazione può essere effettuata con le stesse funzioni che operano
1685 sui file regolari; ma quando li si devono creare sono necessarie delle
1686 funzioni apposite. La prima di queste funzioni è \funcd{mknod}, il cui
1689 \headdecl{sys/types.h}
1690 \headdecl{sys/stat.h}
1693 \funcdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)}
1695 Crea un \textit{inode} del tipo specificato sul filesystem.
1697 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1698 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
1700 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti a creare
1701 l'\texttt{inode}, o il filesystem su cui si è cercato di
1702 creare \param{pathname} non supporta l'operazione.
1703 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non indica un file, una
1704 fifo, un socket o un dispositivo.
1705 \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un link simbolico.
1707 ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
1708 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
1709 \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS}.}
1712 La funzione, come suggerisce il nome, permette di creare un ``\textsl{nodo}''
1713 sul filesystem, e viene in genere utilizzata per creare i file di dispositivo,
1714 ma si può usare anche per creare file regolari. L'argomento
1715 \param{mode} specifica sia il tipo di file che si vuole creare che i relativi
1716 permessi, secondo i valori riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che
1717 vanno combinati con un OR binario. I permessi sono comunque modificati nella
1718 maniera usuale dal valore di \itindex{umask} \textit{umask} (si veda
1719 sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
1721 Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra i seguenti valori:
1722 \const{S\_IFREG} per un file regolare (che sarà creato vuoto),
1723 \const{S\_IFBLK} per un dispositivo a blocchi, \const{S\_IFCHR} per un
1724 dispositivo a caratteri, \const{S\_IFSOCK} per un socket e \const{S\_IFIFO}
1725 per una fifo;\footnote{con Linux la funzione non può essere usata per creare
1726 directory o link simbolici, si dovranno usare le funzioni \func{mkdir} e
1727 \func{symlink} a questo dedicate.} un valore diverso comporterà l'errore
1730 Qualora si sia specificato in \param{mode} un file di dispositivo (vale a dire
1731 o \const{S\_IFBLK} o \const{S\_IFCHR}), il valore di \param{dev} dovrà essere
1732 usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento, altrimenti il suo
1733 valore verrà ignorato. Solo l'amministratore può creare un file di
1734 dispositivo usando questa funzione (il processo deve avere la
1735 \itindex{capabilities} \textit{capability} \const{CAP\_MKNOD}), ma in
1736 Linux\footnote{questo è un comportamento specifico di Linux, la funzione non è
1737 prevista dallo standard POSIX.1 originale, mentre è presente in SVr4 e
1738 4.4BSD, ma esistono differenze nei comportamenti e nei codici di errore,
1739 tanto che questa è stata introdotta in POSIX.1-2001 con una nota che la
1740 definisce portabile solo quando viene usata per creare delle fifo, ma
1741 comunque deprecata essendo utilizzabile a tale scopo la specifica
1742 \func{mkfifo}.} l'uso per la creazione di un file ordinario, di una fifo o
1743 di un socket è consentito anche agli utenti normali.
1745 I nuovi \itindex{inode} \textit{inode} creati con \func{mknod} apparterranno
1746 al proprietario e al gruppo del processo che li ha creati, a meno che non si
1747 sia attivato il bit \acr{sgid} per la directory o sia stata attivata la
1748 semantica BSD per il filesystem (si veda
1749 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}) in cui si va a creare
1750 \itindex{inode} l'\textit{inode}.
1752 Nella creazione di un file di dispositivo occorre poi specificare
1753 correttamente il valore di \param{dev}; questo infatti è di tipo
1754 \type{dev\_t}, che è un tipo primitivo (vedi
1755 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) riservato per indicare un
1756 \textsl{numero} di dispositivo; il kernel infatti identifica ciascun
1757 dispositivo con un valore numerico. Originariamente questo era un intero a 16
1758 bit diviso in due parti di 8 bit chiamate rispettivamente
1759 \itindex{major~number} \textit{major number} e \itindex{minor~number}
1760 \textit{minor number}, che sono poi i due numeri mostrati dal comando
1761 \texttt{ls -l} al posto della dimensione quando lo si esegue su un file di
1764 Il \itindex{major~number} \textit{major number} identifica una classe di
1765 dispositivi (ad esempio la seriale, o i dischi IDE) e serve in sostanza per
1766 indicare al kernel quale è il modulo che gestisce quella classe di
1767 dispositivi; per identificare uno specifico dispositivo di quella classe (ad
1768 esempio una singola porta seriale, o una partizione di un disco) si usa invece
1769 il \itindex{minor~number} \textit{minor number}. L'elenco aggiornato di questi
1770 numeri con le relative corrispondenze ai vari dispositivi può essere trovato
1771 nel file \texttt{Documentation/devices.txt} allegato alla documentazione dei
1772 sorgenti del kernel.
1774 Data la crescita nel numero di dispositivi supportati, ben presto il limite
1775 massimo di 256 si è rivelato troppo basso, e nel passaggio dai kernel della
1776 serie 2.4 alla serie 2.6 è stata aumentata a 32 bit la dimensione del tipo
1777 \type{dev\_t}, con delle dimensioni passate a 12 bit per il
1778 \itindex{major~number} \textit{major number} e 20 bit per il
1779 \itindex{minor~number} \textit{minor number}. La transizione però ha anche
1780 comportato il passaggio di \type{dev\_t} a \index{tipo!opaco} tipo opaco, e la
1781 necessità di specificare il numero tramite delle opportune macro, così da non
1782 avere problemi di compatibilità con eventuali ulteriori estensioni.
1784 Le macro sono definite nel file \file{sys/sysmacros.h}, che viene
1785 automaticamente incluso quando si include \file{sys/types.h}; si possono
1786 pertanto ottenere i valori del \itindex{major~number} \textit{major number} e
1787 \itindex{minor~number} \textit{minor number} di un dispositivo rispettivamente
1788 con le macro \macro{major} e \macro{minor}:
1790 \headdecl{sys/types.h}
1791 \funcdecl{int \macro{major}(dev\_t dev)}
1792 Restituisce il \itindex{major~number} \textit{major number} del dispositivo
1795 \funcdecl{int \macro{minor}(dev\_t dev)}
1796 Restituisce il \itindex{minor~number} \textit{minor number} del dispositivo
1799 \noindent mentre una volta che siano noti \itindex{major~number} \textit{major
1800 number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number} si potrà costruire il
1801 relativo identificativo con la macro \macro{makedev}:
1803 \headdecl{sys/types.h}
1804 \funcdecl{dev\_t \macro{minor}(int major, int minor)}
1806 Restituisce l'identificativo di un dispositivo dati \itindex{major~number}
1807 \textit{major number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number}.
1810 \index{file!di~dispositivo|)}
1812 Infine con lo standard POSIX.1-2001 è stata introdotta una funzione specifica
1813 per creare una fifo (tratteremo le fifo in in sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe});
1814 la funzione è \funcd{mkfifo} ed il suo prototipo è:
1816 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h}
1818 \funcdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)}
1822 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
1823 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EACCES},
1824 \errval{EEXIST}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC},
1825 \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}.}
1828 La funzione crea la fifo \param{pathname} con i permessi \param{mode}. Come
1829 per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere (neanche come link
1830 simbolico); al solito i permessi specificati da \param{mode} vengono
1831 modificati dal valore di \itindex{umask} \textit{umask}.
1835 \subsection{Accesso alle directory}
1836 \label{sec:file_dir_read}
1838 Benché le directory alla fine non siano altro che dei file che contengono
1839 delle liste di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, per il ruolo che
1840 rivestono nella struttura del sistema, non possono essere trattate come dei
1841 normali file di dati. Ad esempio, onde evitare inconsistenze all'interno del
1842 filesystem, solo il kernel può scrivere il contenuto di una directory, e non
1843 può essere un processo a inserirvi direttamente delle voci con le usuali
1844 funzioni di scrittura.
1846 Ma se la scrittura e l'aggiornamento dei dati delle directory è compito del
1847 kernel, sono molte le situazioni in cui i processi necessitano di poterne
1848 leggere il contenuto. Benché questo possa essere fatto direttamente (vedremo
1849 in sez.~\ref{sec:file_open} che è possibile aprire una directory come se fosse
1850 un file, anche se solo in sola lettura) in generale il formato con cui esse
1851 sono scritte può dipendere dal tipo di filesystem, tanto che, come riportato
1852 in tab.~\ref{tab:file_file_operations}, il VFS del kernel prevede una apposita
1853 funzione per la lettura delle directory.
1855 Tutto questo si riflette nello standard POSIX\footnote{le funzioni erano
1856 presenti in SVr4 e 4.3BSD, la loro specifica è riportata in POSIX.1-2001.}
1857 che ha introdotto una apposita interfaccia per la lettura delle directory,
1858 basata sui cosiddetti \textit{directory stream} (chiamati così per l'analogia
1859 con i file stream dell'interfaccia standard ANSI C di
1860 cap.~\ref{cha:files_std_interface}). La prima funzione di questa interfaccia è
1861 \funcd{opendir}, il cui prototipo è:
1863 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
1865 \funcdecl{DIR * opendir(const char *dirname)}
1867 Apre un \textit{directory stream}.
1869 \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
1870 in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
1871 assumerà i valori \errval{EACCES}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
1872 \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e \errval{ENOTDIR}.}
1875 La funzione apre un \textit{directory stream} per la directory
1876 \param{dirname}, ritornando il puntatore ad un oggetto di tipo \type{DIR} (che
1877 è il \index{tipo!opaco} tipo opaco usato dalle librerie per gestire i
1878 \textit{directory stream}) da usare per tutte le operazioni successive, la
1879 funzione inoltre posiziona lo stream sulla prima voce contenuta nella
1882 Si tenga presente che comunque la funzione opera associando il
1883 \textit{directory stream} ad un opportuno file descriptor sottostante, sul
1884 quale vengono compiute le operazioni. Questo viene sempre aperto impostando il
1885 flag di \itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec}, così da evitare che
1886 resti aperto in caso di esecuzione di un altro programma.
1888 Nel caso in cui sia necessario conoscere il \textit{file descriptor} associato
1889 ad un \textit{directory stream} si può usare la funzione
1890 \funcd{dirfd},\footnote{questa funzione è una estensione introdotta con BSD
1891 4.3-Reno ed è presente in Linux con le libc5 (a partire dalla versione
1892 5.1.2) e con le \acr{glibc} ma non presente in POSIX fino alla revisione
1893 POSIX.1-2008, per questo per poterla utilizzare fino alla versione 2.10
1894 delle \acr{glibc} era necessario definire le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
1895 \macro{\_SVID\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
1896 \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o
1897 \texttt{\macro{\_XOPEN\_SOURCE} >= 700}.} il cui prototipo è:
1899 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
1901 \funcdecl{int dirfd(DIR * dir)}
1903 Restituisce il file descriptor associato ad un \textit{directory stream}.
1905 \bodydesc{La funzione restituisce il file descriptor (un valore positivo) in
1906 caso di successo e -1 in caso di errore.}
1909 La funzione restituisce il file descriptor associato al \textit{directory
1910 stream} \param{dir}. Di solito si utilizza questa funzione in abbinamento a
1911 funzioni che operano sui file descriptor, ad esempio si potrà usare
1912 \func{fstat} per ottenere le proprietà della directory, o \func{fchdir} per
1913 spostare su di essa la directory di lavoro (vedi
1914 sez.~\ref{sec:file_work_dir}).
1916 Viceversa se si è aperto un file descriptor corrispondente ad una directory è
1917 possibile associarvi un \textit{directory stream} con la funzione
1918 \funcd{fdopendir},\footnote{questa funzione è però disponibile solo a partire
1919 dalla versione 2.4 delle \acr{glibc}, ed è stata introdotta nello standard
1920 POSIX solo a partire dalla revisione POSIX.1-2008, prima della versione 2.10
1921 delle \acr{glibc} per poterla utilizzare era necessario definire la macro
1922 \macro{\_GNU\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
1923 \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o \texttt{\_XOPEN\_SOURCE >=
1924 700} .} il cui prototipo è:
1926 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
1928 \funcdecl{DIR * fdopendir(int fd)}
1930 Associa un \textit{directory stream} al file descriptor \param{fd}.
1932 \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
1933 in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
1934 assumerà il valore \errval{EBADF}.}
1937 La funzione è identica a \func{opendir}, ma ritorna un \textit{directory
1938 stream} facendo riferimento ad un file descriptor \param{fd} che deve essere
1939 stato aperto in precedenza; la funzione darà un errore qualora questo non
1940 corrisponda ad una directory. L'uso di questa funzione permette di rispondere
1941 agli stessi requisiti delle funzioni ``\textit{at}'' che vedremo in
1942 sez.~\ref{sec:file_openat}.
1944 Una volta utilizzata il file descriptor verrà usato internamente dalle
1945 funzioni che operano sul \textit{directory stream} e non dovrà essere più
1946 utilizzato all'interno del proprio programma; in particolare dovrà essere
1947 chiuso con \func{closedir} e non direttamente. Si tenga presente inoltre che
1948 \func{fdopendir} non modifica lo stato di un eventuale flag di
1949 \itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec}, che pertanto dovrà essere
1950 impostato esplicitamente in fase di apertura del file descriptor.
1952 Una volta che si sia aperto un \textit{directory stream} la lettura del
1953 contenuto della directory viene effettuata attraverso la funzione
1954 \funcd{readdir}; il suo prototipo è:
1956 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
1958 \funcdecl{struct dirent *readdir(DIR *dir)}
1960 Legge una voce dal \textit{directory stream}.
1962 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla struttura contenente i
1963 dati in caso di successo e \val{NULL} altrimenti, in caso di
1964 \textit{directory stream} non valido \var{errno} assumerà il valore
1965 \errval{EBADF}, il valore \val{NULL} viene restituito anche quando si
1966 raggiunge la fine dello stream.}
1969 La funzione legge la voce corrente nella directory, posizionandosi sulla voce
1970 successiva. Pertanto se si vuole leggere l'intero contenuto di una directory
1971 occorrerà ripetere l'esecuzione della funzione fintanto che non si siano
1972 esaurite tutte le voci in essa presenti.
1974 \begin{figure}[!htb]
1975 \footnotesize \centering
1976 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
1977 \includestruct{listati/dirent.c}
1980 \caption{La struttura \structd{dirent} per la lettura delle informazioni dei
1982 \label{fig:file_dirent_struct}
1985 I dati vengono memorizzati in una struttura \struct{dirent}, la cui
1986 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}.\footnote{la
1987 definizione è quella usata da Linux, che si trova nel file
1988 \file{/usr/include/bits/dirent.h}, essa non contempla la presenza del campo
1989 \var{d\_namlen} che indica la lunghezza del nome del file.} La funzione
1990 restituisce il puntatore alla struttura; si tenga presente però che
1991 quest'ultima è allocata staticamente, per cui viene sovrascritta tutte le
1992 volte che si ripete la lettura di una voce sullo stesso \textit{directory
1995 Di questa funzione esiste anche una versione \index{funzioni!rientranti}
1996 rientrante, \func{readdir\_r},\footnote{per usarla è necessario definire una
1997 qualunque delle macro \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 1},
1998 \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE}, \macro{\_SVID\_SOURCE},
1999 \macro{\_POSIX\_SOURCE}.} che non usa una struttura allocata staticamente, e
2000 può essere utilizzata anche con i \itindex{thread} \textit{thread}, il suo
2003 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
2005 \funcdecl{int readdir\_r(DIR *dir, struct dirent *entry,
2006 struct dirent **result)}
2008 Legge una voce dal \textit{directory stream}.
2010 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
2011 errore, gli errori sono gli stessi di \func{readdir}.}
2014 La funzione restituisce in \param{result} (come
2015 \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}) l'indirizzo
2016 dove sono stati salvati i dati, che di norma corrisponde a quello della
2017 struttura precedentemente allocata e specificata dall'argomento \param{entry},
2018 anche se non è assicurato che la funzione usi lo spazio fornito dall'utente.
2020 I vari campi di \struct{dirent} contengono le informazioni relative alle voci
2021 presenti nella directory; sia BSD che SVr4 prevedono che siano sempre presenti
2022 il campo \var{d\_name},\footnote{lo standard POSIX prevede invece solo la
2023 presenza del campo \var{d\_fileno}, identico \var{d\_ino}, che in Linux è
2024 definito come alias di quest'ultimo; il campo \var{d\_name} è considerato
2025 dipendente dall'implementazione.} che contiene il nome del file nella forma
2026 di una stringa terminata da uno zero,\footnote{lo standard POSIX non specifica
2027 una lunghezza, ma solo un limite \const{NAME\_MAX}; in SVr4 la lunghezza del
2028 campo è definita come \code{NAME\_MAX+1} che di norma porta al valore di 256
2029 byte usato anche in Linux.} ed il campo \var{d\_ino}, che contiene il numero
2030 di \textit{inode} cui il file è associato e corrisponde al campo \var{st\_ino}
2033 La presenza di ulteriori campi opzionali oltre i due citati è segnalata dalla
2034 definizione di altrettante macro nella forma \code{\_DIRENT\_HAVE\_D\_XXX}
2035 dove \code{XXX} è il nome del relativo campo; nel caso di Linux sono pertanto
2036 definite le macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_TYPE},
2037 \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_OFF} e \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_RECLEN}, mentre non
2038 è definita la macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_NAMLEN}.
2043 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
2045 \textbf{Valore} & \textbf{Tipo di file} \\
2048 \const{DT\_UNKNOWN} & Tipo sconosciuto.\\
2049 \const{DT\_REG} & File normale.\\
2050 \const{DT\_DIR} & Directory.\\
2051 \const{DT\_LNK} & Link simbolico.\\
2052 \const{DT\_FIFO} & Fifo.\\
2053 \const{DT\_SOCK} & Socket.\\
2054 \const{DT\_CHR} & Dispositivo a caratteri.\\
2055 \const{DT\_BLK} & Dispositivo a blocchi.\\
2058 \caption{Costanti che indicano i vari tipi di file nel campo \var{d\_type}
2059 della struttura \struct{dirent}.}
2060 \label{tab:file_dtype_macro}
2063 Per quanto riguarda il significato dei campi opzionali, il campo \var{d\_type}
2064 indica il tipo di file (se fifo, directory, link simbolico, ecc.), e consente
2065 di evitare una successiva chiamata a \func{lstat} per determinarlo. I suoi
2066 possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_dtype_macro}. Si tenga
2067 presente che questo valore è disponibile solo per i filesystem che ne
2068 supportano la restituzione (fra questi i più noti sono \textsl{btrfs},
2069 \textsl{ext2}, \textsl{ext3}, e \textsl{ext4}), per gli altri si otterrà
2070 sempre il valore \const{DT\_UNKNOWN}.\footnote{inoltre fino alla versione 2.1
2071 delle \acr{glibc}, pur essendo il campo \var{d\_type} presente, il suo uso
2072 non era implementato, e veniva restituito comunque il valore
2073 \const{DT\_UNKNOWN}.}
2075 Per la conversione da e verso l'analogo valore mantenuto dentro il campo
2076 \var{st\_mode} di \struct{stat} sono definite anche due macro di conversione,
2077 \macro{IFTODT} e \macro{DTTOIF}:
2079 \funcdecl{int IFTODT(mode\_t MODE)} Converte il tipo di file dal formato di
2080 \var{st\_mode} a quello di \var{d\_type}.
2082 \funcdecl{mode\_t DTTOIF(int DTYPE)} Converte il tipo di file dal formato di
2083 \var{d\_type} a quello di \var{st\_mode}.
2086 Il campo \var{d\_off} contiene invece la posizione della voce successiva della
2087 directory, mentre il campo \var{d\_reclen} la lunghezza totale della voce
2088 letta. Con questi due campi diventa possibile, determinando la posizione delle
2089 varie voci, spostarsi all'interno dello stream usando la funzione
2090 \funcd{seekdir},\footnote{sia questa funzione che \func{telldir}, sono
2091 estensioni prese da BSD, ed introdotte nello standard POSIX solo a partire
2092 dalla revisione POSIX.1-2001, per poterle utilizzare deve essere definita
2093 una delle macro \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2094 \macro{\_SVID\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
2095 \begin{prototype}{dirent.h}{void seekdir(DIR *dir, off\_t offset)}
2096 Cambia la posizione all'interno di un \textit{directory stream}.
2099 La funzione non ritorna nulla e non segnala errori, è però necessario che il
2100 valore dell'argomento \param{offset} sia valido per lo stream \param{dir};
2101 esso pertanto deve essere stato ottenuto o dal valore di \var{d\_off} di
2102 \struct{dirent} o dal valore restituito dalla funzione \funcd{telldir}, che
2103 legge la posizione corrente; il prototipo di quest'ultima è:\footnote{prima
2104 delle \acr{glibc} 2.1.1 la funzione restituiva un valore di tipo
2105 \type{off\_t}, sostituito a partire dalla versione 2.1.2 da \ctyp{long} per
2106 conformità a POSIX.1-2001.}
2107 \begin{prototype}{dirent.h}{long telldir(DIR *dir)}
2108 Ritorna la posizione corrente in un \textit{directory stream}.
2110 \bodydesc{La funzione restituisce la posizione corrente nello stream (un
2111 numero positivo) in caso di successo, e -1 altrimenti, nel qual caso
2112 \var{errno} assume solo il valore di \errval{EBADF}, corrispondente ad un
2113 valore errato per \param{dir}.}
2116 La sola funzione di posizionamento nello stream prevista originariamente dallo
2117 standard POSIX è \funcd{rewinddir}, che riporta la posizione a quella
2118 iniziale; il suo prototipo è:
2120 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
2122 \funcdecl{void rewinddir(DIR *dir)}
2124 Si posiziona all'inizio di un \textit{directory stream}.
2127 Una volta completate le operazioni si può chiudere il \textit{directory
2128 stream}, ed il file descriptor ad esso associato, con la funzione
2129 \funcd{closedir}, il cui prototipo è:
2131 \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
2133 \funcdecl{int closedir(DIR * dir)}
2135 Chiude un \textit{directory stream}.
2137 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 altrimenti, nel
2138 qual caso \var{errno} assume il valore \errval{EBADF}.}
2141 A parte queste funzioni di base in BSD 4.3 venne introdotta un'altra funzione
2142 che permette di eseguire una scansione completa, con tanto di ricerca ed
2143 ordinamento, del contenuto di una directory; la funzione è
2144 \funcd{scandir}\footnote{in Linux questa funzione è stata introdotta fin dalle
2145 \acr{libc4} e richiede siano definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
2146 \macro{\_SVID\_SOURCE}.} ed il suo prototipo è:
2147 \begin{prototype}{dirent.h}{int scandir(const char *dir,
2148 struct dirent ***namelist, int(*filter)(const struct dirent *),
2149 int(*compar)(const struct dirent **, const struct dirent **))}
2151 Esegue una scansione di un \textit{directory stream}.
2153 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il numero di voci
2154 trovate, e -1 altrimenti.}
2157 Al solito, per la presenza fra gli argomenti di due puntatori a funzione, il
2158 prototipo non è molto comprensibile; queste funzioni però sono quelle che
2159 controllano rispettivamente la selezione di una voce (quella passata con
2160 l'argomento \param{filter}) e l'ordinamento di tutte le voci selezionate
2161 (quella specificata dell'argomento \param{compar}).
2163 La funzione legge tutte le voci della directory indicata dall'argomento
2164 \param{dir}, passando un puntatore a ciascuna di esse (una struttura
2165 \struct{dirent}) come argomento della funzione di selezione specificata da
2166 \param{filter}; se questa ritorna un valore diverso da zero il puntatore viene
2167 inserito in un vettore che viene allocato dinamicamente con \func{malloc}.
2168 Qualora si specifichi un valore \val{NULL} per l'argomento \func{filter} non
2169 viene fatta nessuna selezione e si ottengono tutte le voci presenti.
2171 Le voci selezionate possono essere riordinate tramite \func{qsort}, le modalità
2172 del riordinamento possono essere personalizzate usando la funzione
2173 \param{compar} come criterio di ordinamento di \func{qsort}, la funzione
2174 prende come argomenti le due strutture \struct{dirent} da confrontare
2175 restituendo un valore positivo, nullo o negativo per indicarne l'ordinamento;
2176 alla fine l'indirizzo della lista ordinata dei puntatori alle strutture
2177 \struct{dirent} viene restituito nell'argomento
2178 \param{namelist}.\footnote{la funzione alloca automaticamente la lista, e
2179 restituisce, come \itindex{value~result~argument} \textit{value result
2180 argument}, l'indirizzo della stessa; questo significa che \param{namelist}
2181 deve essere dichiarato come \code{struct dirent **namelist} ed alla funzione
2182 si deve passare il suo indirizzo.}
2184 Per l'ordinamento, vale a dire come valori possibili per l'argomento
2185 \param{compar} sono disponibili due funzioni predefinite, \funcd{alphasort} e
2186 \funcd{versionsort}, i cui prototipi sono:
2190 \funcdecl{int alphasort(const void *a, const void *b)}
2192 \funcdecl{int versionsort(const void *a, const void *b)}
2194 Funzioni per l'ordinamento delle voci di \textit{directory stream}.
2196 \bodydesc{Le funzioni restituiscono un valore minore, uguale o maggiore di
2197 zero qualora il primo argomento sia rispettivamente minore, uguale o
2198 maggiore del secondo.}
2201 La funzione \func{alphasort} deriva da BSD ed è presente in Linux fin dalle
2202 \acr{libc4}\footnote{la versione delle \acr{libc4} e \acr{libc5} usa però come
2203 argomenti dei puntatori a delle strutture \struct{dirent}; le glibc usano il
2204 prototipo originario di BSD, mostrato anche nella definizione, che prevede
2205 puntatori a \ctyp{void}.} e deve essere specificata come argomento
2206 \param{compar} per ottenere un ordinamento alfabetico (secondo il valore del
2207 campo \var{d\_name} delle varie voci). Le \acr{glibc} prevedono come
2208 estensione\footnote{le glibc, a partire dalla versione 2.1, effettuano anche
2209 l'ordinamento alfabetico tenendo conto delle varie localizzazioni, usando
2210 \func{strcoll} al posto di \func{strcmp}.} anche \func{versionsort}, che
2211 ordina i nomi tenendo conto del numero di versione (cioè qualcosa per cui
2212 \texttt{file10} viene comunque dopo \texttt{file4}.)
2214 \begin{figure}[!htbp]
2215 \footnotesize \centering
2216 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2217 \includecodesample{listati/my_ls.c}
2219 \caption{Esempio di codice per eseguire la lista dei file contenuti in una
2221 \label{fig:file_my_ls}
2224 Un semplice esempio dell'uso di queste funzioni è riportato in
2225 fig.~\ref{fig:file_my_ls}, dove si è riportata la sezione principale di un
2226 programma che, usando la funzione di scansione illustrata in
2227 fig.~\ref{fig:file_dirscan}, stampa i nomi dei file contenuti in una directory
2228 e la relativa dimensione (in sostanza una versione semplificata del comando
2231 Il programma è estremamente semplice; in fig.~\ref{fig:file_my_ls} si è omessa
2232 la parte di gestione delle opzioni (che prevede solo l'uso di una funzione per
2233 la stampa della sintassi, anch'essa omessa) ma il codice completo potrà essere
2234 trovato coi sorgenti allegati nel file \file{myls.c}.
2236 In sostanza tutto quello che fa il programma, dopo aver controllato
2237 (\texttt{\small 12--15}) di avere almeno un argomento (che indicherà la
2238 directory da esaminare) è chiamare (\texttt{\small 16}) la funzione
2239 \func{DirScan} per eseguire la scansione, usando la funzione \code{do\_ls}
2240 (\texttt{\small 22--29}) per fare tutto il lavoro.
2242 Quest'ultima si limita (\texttt{\small 26}) a chiamare \func{stat} sul file
2243 indicato dalla directory entry passata come argomento (il cui nome è appunto
2244 \var{direntry->d\_name}), memorizzando in una opportuna struttura \var{data} i
2245 dati ad esso relativi, per poi provvedere (\texttt{\small 27}) a stampare il
2246 nome del file e la dimensione riportata in \var{data}.
2248 Dato che la funzione verrà chiamata all'interno di \func{DirScan} per ogni
2249 voce presente questo è sufficiente a stampare la lista completa dei file e
2250 delle relative dimensioni. Si noti infine come si restituisca sempre 0 come
2251 valore di ritorno per indicare una esecuzione senza errori.
2253 \begin{figure}[!htbp]
2254 \footnotesize \centering
2255 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
2256 \includecodesample{listati/DirScan.c}
2258 \caption{Codice della funzione di scansione di una directory contenuta nel
2259 file \file{DirScan.c}.}
2260 \label{fig:file_dirscan}
2263 Tutto il grosso del lavoro è svolto dalla funzione \func{DirScan}, riportata
2264 in fig.~\ref{fig:file_dirscan}. La funzione è volutamente generica e permette
2265 di eseguire una funzione, passata come secondo argomento, su tutte le voci di
2266 una directory. La funzione inizia con l'aprire (\texttt{\small 18--22}) uno
2267 stream sulla directory passata come primo argomento, stampando un messaggio in
2270 Il passo successivo (\texttt{\small 23--24}) è cambiare directory di lavoro
2271 (vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzioni
2272 \func{dirfd} e \func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente
2273 \func{chdir} su \var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo
2274 (\texttt{\small 26--30}) sulle singole voci dello stream ci si trovi
2275 all'interno della directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento
2276 della funzione \code{do\_ls}, e ad ogni funzione che debba usare il campo
2277 \var{d\_name}, in quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una
2278 struttura \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione,
2279 e senza questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per
2280 ottenere le dimensioni.}
2282 Avendo usato lo stratagemma di fare eseguire tutte le manipolazioni necessarie
2283 alla funzione passata come secondo argomento, il ciclo di scansione della
2284 directory è molto semplice; si legge una voce alla volta (\texttt{\small 26})
2285 all'interno di una istruzione di \code{while} e fintanto che si riceve una
2286 voce valida, cioè un puntatore diverso da \val{NULL}, si esegue
2287 (\texttt{\small 27}) la funzione di elaborazione \var{compare} (che nel nostro
2288 caso sarà \code{do\_ls}), ritornando con un codice di errore (\texttt{\small
2289 28}) qualora questa presenti una anomalia, identificata da un codice di
2290 ritorno negativo. Una volta terminato il ciclo la funzione si conclude con la
2291 chiusura (\texttt{\small 32}) dello stream\footnote{nel nostro caso, uscendo
2292 subito dopo la chiamata, questo non servirebbe, in generale però
2293 l'operazione è necessaria, dato che la funzione può essere invocata molte
2294 volte all'interno dello stesso processo, per cui non chiudere i
2295 \textit{directory stream} comporterebbe un consumo progressivo di risorse,
2296 con conseguente rischio di esaurimento delle stesse.} e la restituzione
2297 (\texttt{\small 32}) del codice di operazioni concluse con successo.
2300 \subsection{La directory di lavoro}
2301 \label{sec:file_work_dir}
2305 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} a ciascun processo è associata una
2306 directory nel filesystem,\footnote{questa viene mantenuta all'interno dei dati
2307 della sua \struct{task\_struct} (vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), più
2308 precisamente nel campo \texttt{pwd} della sotto-struttura
2309 \struct{fs\_struct}.} che è chiamata \textsl{directory corrente} o
2310 \textsl{directory di lavoro} (in inglese \textit{current working directory}).
2311 La directory di lavoro è quella da cui si parte quando un
2312 \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} è espresso in forma relativa,
2313 dove il ``\textsl{relativa}'' fa riferimento appunto a questa directory.
2315 Quando un utente effettua il login, questa directory viene impostata alla
2316 \textit{home directory} del suo account. Il comando \cmd{cd} della shell
2317 consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad un'altra, il
2318 comando \cmd{pwd} la stampa sul terminale. Siccome la directory corrente
2319 resta la stessa quando viene creato un processo figlio (vedi
2320 sez.~\ref{sec:proc_fork}), la directory corrente della shell diventa anche la
2321 directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
2323 Dato che è il kernel che tiene traccia per ciascun processo \itindex{inode}
2324 dell'\textit{inode} della directory di lavoro, per ottenerne il
2325 \textit{pathname} occorre usare una apposita funzione di libreria,
2326 \funcd{getcwd},\footnote{con Linux \func{getcwd} è una \textit{system call}
2327 dalla versione 2.1.9, in precedenza il valore doveva essere ottenuto tramite
2328 il filesystem \texttt{/proc} da \procfile{/proc/self/cwd}.} il cui prototipo
2330 \begin{prototype}{unistd.h}{char *getcwd(char *buffer, size\_t size)}
2331 Legge il \textit{pathname} della directory di lavoro corrente.
2333 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore \param{buffer} se riesce,
2334 \val{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
2335 \var{errno} è impostata con i seguenti codici di errore:
2337 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{size} è zero e \param{buffer} non
2339 \item[\errcode{ERANGE}] l'argomento \param{size} è più piccolo della
2340 lunghezza del \textit{pathname}.
2341 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
2342 componenti del \textit{pathname} (cioè su una delle directory superiori
2344 \item[\errcode{ENOENT}] la directory di lavoro è stata eliminata.
2348 La funzione restituisce il \textit{pathname} completo della directory di
2349 lavoro corrente nella stringa puntata da \param{buffer}, che deve essere
2350 precedentemente allocata, per una dimensione massima di \param{size}. Il
2351 buffer deve essere sufficientemente largo da poter contenere il
2352 \textit{pathname} completo più lo zero di terminazione della stringa. Qualora
2353 esso ecceda le dimensioni specificate con \param{size} la funzione restituisce
2356 Si può anche specificare un puntatore nullo come
2357 \param{buffer},\footnote{questa è un'estensione allo standard POSIX.1,
2358 supportata da Linux e dalla \acr{glibc}.} nel qual caso la stringa sarà
2359 allocata automaticamente per una dimensione pari a \param{size} qualora questa
2360 sia diversa da zero, o della lunghezza esatta del \textit{pathname}
2361 altrimenti. In questo caso ci si deve ricordare di disallocare la stringa una
2362 volta cessato il suo utilizzo.
2364 Di questa funzione esiste una versione \code{char *getwd(char *buffer)} fatta
2365 per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare la
2366 dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
2367 dimensione superiore a \const{PATH\_MAX} (di solito 256 byte, vedi
2368 sez.~\ref{sec:sys_limits}); il problema è che in Linux non esiste una
2369 dimensione superiore per un \textit{pathname}, per cui non è detto che il
2370 buffer sia sufficiente a contenere il nome del file, e questa è la ragione
2371 principale per cui questa funzione è deprecata.
2373 Un uso comune di \func{getcwd} è quello di salvare la directory di lavoro
2374 iniziale per poi potervi tornare in un tempo successivo, un metodo alternativo
2375 più veloce, se non si è a corto di file descriptor, è invece quello di aprire
2376 la directory corrente (vale a dire ``\texttt{.}'') e tornarvi in seguito con
2379 Una seconda usata per ottenere la directory di lavoro è \code{char
2380 *get\_current\_dir\_name(void)} che è sostanzialmente equivalente ad una
2381 \code{getcwd(NULL, 0)}, con la sola differenza che essa ritorna il valore
2382 della variabile di ambiente \val{PWD}, che essendo costruita dalla shell può
2383 contenere un \textit{pathname} comprendente anche dei link simbolici. Usando
2384 \func{getcwd} infatti, essendo il \textit{pathname} ricavato risalendo
2385 all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni passaggio
2386 attraverso eventuali link simbolici.
2388 Per cambiare la directory di lavoro si può usare la funzione \funcd{chdir}
2389 (equivalente del comando di shell \cmd{cd}) il cui nome sta appunto per
2390 \textit{change directory}, il suo prototipo è:
2391 \begin{prototype}{unistd.h}{int chdir(const char *pathname)}
2392 Cambia la directory di lavoro in \param{pathname}.
2394 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 per un errore,
2395 nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
2397 \item[\errcode{ENOTDIR}] non si è specificata una directory.
2398 \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di ricerca su uno dei componenti
2401 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
2402 \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP} e \errval{EIO}.}
2404 \noindent ed ovviamente \param{pathname} deve indicare una directory per la
2405 quale si hanno i permessi di accesso.
2407 Dato che anche le directory sono file, è possibile riferirsi ad esse anche
2408 tramite il file descriptor, e non solo tramite il \textit{pathname}, per fare
2409 questo si usa \funcd{fchdir}, il cui prototipo è:
2410 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir(int fd)}
2411 Identica a \func{chdir}, ma usa il file descriptor \param{fd} invece del
2414 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
2415 errore, in caso di errore \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
2418 \noindent anche in questo caso \param{fd} deve essere un file descriptor
2419 valido che fa riferimento ad una directory. Inoltre l'unico errore di accesso
2420 possibile (tutti gli altri sarebbero occorsi all'apertura di \param{fd}), è
2421 quello in cui il processo non ha il permesso di accesso alla directory
2422 specificata da \param{fd}.
2428 \subsection{I file temporanei}
2429 \label{sec:file_temp_file}
2431 In molte occasioni è utile poter creare dei file temporanei; benché la cosa
2432 sembri semplice, in realtà il problema è più sottile di quanto non appaia a
2433 prima vista. Infatti anche se sembrerebbe banale generare un nome a caso e
2434 creare il file dopo aver controllato che questo non esista, nel momento fra il
2435 controllo e la creazione si ha giusto lo spazio per una possibile
2436 \itindex{race~condition} \textit{race condition} (si ricordi quanto visto in
2437 sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
2439 Le \acr{glibc} provvedono varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
2440 di cui si abbia certezza di unicità al momento della generazione; storicamente
2441 la prima di queste funzioni create a questo scopo era
2442 \funcd{tmpnam},\footnote{la funzione è stata deprecata nella revisione
2443 POSIX.1-2008 dello standard POSIX.} il cui prototipo è:
2444 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tmpnam(char *string)}
2445 Genera un nome univoco per un file temporaneo.
2447 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
2448 \val{NULL} in caso di fallimento. Non sono definiti errori.}
2451 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file
2452 valido e non esistente al momento dell'invocazione; se si è passato come
2453 argomento \param{string} un puntatore non nullo ad un buffer di caratteri
2454 questo deve essere di dimensione \const{L\_tmpnam} ed il nome generato vi
2455 verrà copiato automaticamente; altrimenti il nome sarà generato in un buffer
2456 statico interno che verrà sovrascritto ad una chiamata successiva. Successive
2457 invocazioni della funzione continueranno a restituire nomi unici fino ad un
2458 massimo di \const{TMP\_MAX} volte, limite oltre il quale il comportamento è
2459 indefinito. Al nome viene automaticamente aggiunto come prefisso la directory
2460 specificata dalla costante \const{P\_tmpdir}.\footnote{le costanti
2461 \const{L\_tmpnam}, \const{P\_tmpdir} e \const{TMP\_MAX} sono definite in
2464 Di questa funzione esiste una versione \index{funzioni!rientranti} rientrante,
2465 \func{tmpnam\_r}, che non fa nulla quando si passa \val{NULL} come argomento.
2466 Una funzione simile, \funcd{tempnam}, permette di specificare un prefisso per
2467 il file esplicitamente, il suo prototipo è:
2468 \begin{prototype}{stdio.h}{char *tempnam(const char *dir, const char *pfx)}
2469 Genera un nome univoco per un file temporaneo.
2471 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
2472 \val{NULL} in caso di fallimento, \var{errno} viene impostata a
2473 \errval{ENOMEM} qualora fallisca l'allocazione della stringa.}
2476 La funzione alloca con \code{malloc} la stringa in cui restituisce il nome,
2477 per cui è sempre \index{funzioni!rientranti} rientrante, occorre però
2478 ricordarsi di disallocare con \code{free} il puntatore che restituisce.
2479 L'argomento \param{pfx} specifica un prefisso di massimo 5 caratteri per il
2480 nome provvisorio. La funzione assegna come directory per il file temporaneo,
2481 verificando che esista e sia accessibile, la prima valida fra le seguenti:
2483 \item La variabile di ambiente \const{TMPDIR} (non ha effetto se non è
2484 definita o se il programma chiamante è \itindex{suid~bit} \acr{suid} o
2485 \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}, vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
2486 \item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \val{NULL}).
2487 \item Il valore della costante \const{P\_tmpdir}.
2488 \item la directory \file{/tmp}.
2491 In ogni caso, anche se la generazione del nome è casuale, ed è molto difficile
2492 ottenere un nome duplicato, nulla assicura che un altro processo non possa
2493 avere creato, fra l'ottenimento del nome e l'apertura del file, un altro file
2494 con lo stesso nome; per questo motivo quando si usa il nome ottenuto da una di
2495 queste funzioni occorre sempre aprire il nuovo file in modalità di esclusione
2496 (cioè con l'opzione \const{O\_EXCL} per i file descriptor o con il flag
2497 \code{x} per gli stream) che fa fallire l'apertura in caso il file sia già
2500 Per evitare di dovere effettuare a mano tutti questi controlli, lo standard
2501 POSIX definisce la funzione \funcd{tmpfile}, che permette di ottenere in
2502 maniera sicura l'accesso ad un file temporaneo, il suo prototipo è:
2503 \begin{prototype}{stdio.h}{FILE *tmpfile(void)}
2504 Restituisce un file temporaneo aperto in lettura/scrittura.
2506 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore allo stream associato al file
2507 temporaneo in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual
2508 caso \var{errno} assumerà i valori:
2510 \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
2511 \item[\errcode{EEXIST}] non è stato possibile generare un nome univoco.
2513 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
2514 \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS} e \errval{EACCES}.}
2517 La funzione restituisce direttamente uno stream già aperto (in modalità
2518 \code{r+b}, si veda sez.~\ref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso, che viene
2519 automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal programma. Lo
2520 standard non specifica in quale directory verrà aperto il file, ma le
2521 \acr{glibc} prima tentano con \const{P\_tmpdir} e poi con \file{/tmp}. Questa
2522 funzione è \index{funzioni!rientranti} rientrante e non soffre di problemi di
2523 \itindex{race~condition} \textit{race condition}.
2525 Alcune versioni meno recenti di Unix non supportano queste funzioni; in questo
2526 caso si possono usare le vecchie funzioni \funcd{mktemp} e \func{mkstemp} che
2527 modificano una stringa di input che serve da modello e che deve essere
2528 conclusa da 6 caratteri \code{X} che verranno sostituiti da un codice
2529 unico. La prima delle due è analoga a \func{tmpnam} e genera un nome casuale,
2531 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mktemp(char *template)}
2532 Genera un nome univoco per un file temporaneo.
2534 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore \param{template} in caso di
2535 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
2538 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
2542 La funzionane genera un nome univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
2543 \param{template}; dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
2544 funzione non si può usare una stringa costante. Tutte le avvertenze riguardo
2545 alle possibili \itindex{race~condition} \textit{race condition} date per
2546 \func{tmpnam} continuano a valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni
2547 il valore usato per sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \ids{PID}
2548 del processo più una lettera, il che mette a disposizione solo 26 possibilità
2549 diverse per il nome del file, e rende il nome temporaneo facile da indovinare.
2550 Per tutti questi motivi la funzione è deprecata e non dovrebbe mai essere
2553 La seconda funzione, \funcd{mkstemp} è sostanzialmente equivalente a
2554 \func{tmpfile}, ma restituisce un file descriptor invece di un nome; il suo
2556 \begin{prototype}{stlib.h}{int mkstemp(char *template)}
2557 Genera un file temporaneo.
2559 \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso di successo e
2560 -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
2562 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
2563 \item[\errcode{EEXIST}] non è riuscita a creare un file temporaneo, il
2564 contenuto di \param{template} è indefinito.
2568 Come per \func{mktemp} anche in questo caso \param{template} non può essere
2569 una stringa costante. La funzione apre un file in lettura/scrittura con la
2570 funzione \func{open}, usando l'opzione \const{O\_EXCL} (si veda
2571 sez.~\ref{sec:file_open}), in questo modo al ritorno della funzione si ha la
2572 certezza di essere stati i creatori del file, i cui permessi (si veda
2573 sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) sono impostati al valore \code{0600}
2574 (lettura e scrittura solo per il proprietario).\footnote{questo è vero a
2575 partire dalle \acr{glibc} 2.0.7, le versioni precedenti delle \acr{glibc} e
2576 le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4} usavano il valore \code{0666} che
2577 permetteva a chiunque di leggere e scrivere i contenuti del file.} Di
2578 questa funzione esiste una variante \funcd{mkostemp}, introdotta
2579 specificamente dalla \acr{glibc},\footnote{la funzione è stata introdotta
2580 nella versione 2.7 delle librerie e richiede che sia definita la macro
2581 \const{\_GNU\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
2582 \begin{prototype}{stlib.h}{int mkostemp(char *template, int flags)}
2583 Genera un file temporaneo.
2585 \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso di successo e
2586 -1 in caso di errore, con gli stessi errori di \func{mkstemp}.}
2588 \noindent la cui sola differenza è la presenza dell'ulteriore argomento
2589 \var{flags} che consente di specificare i flag da passare ad \func{open}
2590 nell'apertura del file.
2593 In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione simile alle precedenti,
2594 \funcd{mkdtemp}, che crea invece una directory temporanea;\footnote{la
2595 funzione è stata introdotta nelle \acr{glibc} a partire dalla versione
2596 2.1.91 ed inserita nello standard POSIX.1-2008.} il suo prototipo è:
2597 \begin{prototype}{stlib.h}{char *mkdtemp(char *template)}
2598 Genera una directory temporanea.
2600 \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore al nome della directory in caso
2601 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
2604 \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
2606 più gli altri eventuali codici di errore di \func{mkdir}.}
2609 La funzione genera una directory il cui nome è ottenuto sostituendo le
2610 \code{XXXXXX} finali di \param{template} con permessi \code{0700} (al solito
2611 si veda cap.~\ref{cha:file_unix_interface} per i dettagli); dato che la
2612 creazione della directory è sempre esclusiva i precedenti problemi di
2613 \itindex{race~condition} \textit{race condition} non si pongono.
2616 \section{La manipolazione delle caratteristiche dei file}
2617 \label{sec:file_infos}
2619 Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni generali
2620 relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle informazioni
2621 relative al controllo di accesso, sono mantenute \itindex{inode}
2622 nell'\textit{inode}.
2624 Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni
2625 usando la funzione \func{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati
2626 memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode}; esamineremo poi le varie
2627 funzioni usate per manipolare tutte queste informazioni (eccetto quelle che
2628 riguardano la gestione del controllo di accesso, trattate in in
2629 sez.~\ref{sec:file_access_control}).
2632 \subsection{La lettura delle caratteristiche dei file}
2633 \label{sec:file_stat}
2635 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
2636 delle funzioni \func{stat} che sono quelle che usa il comando \cmd{ls} per
2637 poter ottenere e mostrare tutti i dati relativi ad un file; ne fanno parte le
2638 funzioni \funcd{stat}, \funcd{fstat} e \funcd{lstat}, i cui prototipi sono:
2640 \headdecl{sys/types.h}
2641 \headdecl{sys/stat.h}
2644 \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
2645 \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
2646 \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)}
2647 Legge le informazioni di un file.
2649 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
2650 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \errval{EBADF},
2651 \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EFAULT},
2652 \errval{EACCES}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG}.}
2655 La funzione \func{stat} legge le informazioni del file il cui pathname è
2656 specificato dalla stringa puntata da \param{file\_name} e le inserisce nel
2657 buffer puntato dall'argomento \param{buf}; la funzione \func{lstat} è identica
2658 a \func{stat} eccetto che se \param{file\_name} è un link simbolico vengono
2659 lette le informazioni relative ad esso e non al file a cui fa
2660 riferimento. Infine \func{fstat} esegue la stessa operazione su un file già
2661 aperto, specificato tramite il suo file descriptor \param{filedes}.
2663 La struttura \struct{stat} usata da queste funzioni è definita nell'header
2664 \file{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
2665 usata da Linux è mostrata in fig.~\ref{fig:file_stat_struct}, così come
2666 riportata dalla pagina di manuale di \func{stat}; in realtà la definizione
2667 effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
2668 riservati per estensioni come tempi dei file più precisi (vedi
2669 sez.~\ref{sec:file_file_times}), o per il padding dei campi.
2671 \begin{figure}[!htb]
2674 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
2675 \includestruct{listati/stat.h}
2678 \caption{La struttura \structd{stat} per la lettura delle informazioni dei
2680 \label{fig:file_stat_struct}
2683 Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi
2684 primitivi del sistema (di quelli definiti in
2685 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \file{sys/types.h}).
2687 \subsection{I tipi di file}
2688 \label{sec:file_types}
2690 Come riportato in tab.~\ref{tab:file_file_types} in Linux oltre ai file e alle
2691 directory esistono altri oggetti che possono stare su un filesystem. Il tipo
2692 di file è ritornato dalla funzione \func{stat} come maschera binaria nel campo
2693 \var{st\_mode} (che contiene anche le informazioni relative ai permessi) di
2694 una struttura \struct{stat}.
2696 Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni, lo
2697 standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di file,
2698 queste vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni allo
2699 standard per i link simbolici e i socket definite da BSD; l'elenco completo
2700 delle macro con cui è possibile estrarre l'informazione da \var{st\_mode} è
2701 riportato in tab.~\ref{tab:file_type_macro}.
2705 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
2707 \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
2710 \macro{S\_ISREG}\texttt{(m)} & file normale.\\
2711 \macro{S\_ISDIR}\texttt{(m)} & directory.\\
2712 \macro{S\_ISCHR}\texttt{(m)} & dispositivo a caratteri.\\
2713 \macro{S\_ISBLK}\texttt{(m)} & dispositivo a blocchi.\\
2714 \macro{S\_ISFIFO}\texttt{(m)} & fifo.\\
2715 \macro{S\_ISLNK}\texttt{(m)} & link simbolico.\\
2716 \macro{S\_ISSOCK}\texttt{(m)} & socket.\\
2719 \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h}).}
2720 \label{tab:file_type_macro}
2723 Oltre alle macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro} è possibile usare
2724 direttamente il valore di \var{st\_mode} per ricavare il tipo di file
2725 controllando direttamente i vari bit in esso memorizzati. Per questo sempre in
2726 \file{sys/stat.h} sono definite le costanti numeriche riportate in
2727 tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
2729 Il primo valore dell'elenco di tab.~\ref{tab:file_mode_flags} è la maschera
2730 binaria che permette di estrarre i bit nei quali viene memorizzato il tipo di
2731 file, i valori successivi sono le costanti corrispondenti ai singoli bit, e
2732 possono essere usati per effettuare la selezione sul tipo di file voluto, con
2733 un'opportuna combinazione.
2738 \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
2740 \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
2743 \const{S\_IFMT} & 0170000 & Maschera per i bit del tipo di file.\\
2744 \const{S\_IFSOCK} & 0140000 & Socket.\\
2745 \const{S\_IFLNK} & 0120000 & Link simbolico.\\
2746 \const{S\_IFREG} & 0100000 & File regolare.\\
2747 \const{S\_IFBLK} & 0060000 & Dispositivo a blocchi.\\
2748 \const{S\_IFDIR} & 0040000 & Directory.\\
2749 \const{S\_IFCHR} & 0020000 & Dispositivo a caratteri.\\
2750 \const{S\_IFIFO} & 0010000 & Fifo.\\
2752 \const{S\_ISUID} & 0004000 & Set UID bit \itindex{suid~bit}.\\
2753 \const{S\_ISGID} & 0002000 & Set GID bit \itindex{sgid~bit}.\\
2754 \const{S\_ISVTX} & 0001000 & Sticky bit \itindex{sticky~bit}.\\
2756 % \const{S\_IRWXU} & 00700 & Bitmask per i permessi del proprietario.\\
2757 \const{S\_IRUSR} & 00400 & Il proprietario ha permesso di lettura.\\
2758 \const{S\_IWUSR} & 00200 & Il proprietario ha permesso di scrittura.\\
2759 \const{S\_IXUSR} & 00100 & Il proprietario ha permesso di esecuzione.\\
2761 % \const{S\_IRWXG} & 00070 & Bitmask per i permessi del gruppo.\\
2762 \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha permesso di lettura.\\
2763 \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha permesso di scrittura.\\
2764 \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha permesso di esecuzione.\\
2766 % \const{S\_IRWXO} & 00007 & Bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
2767 \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno permesso di lettura.\\
2768 \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
2769 \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
2772 \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
2773 \var{st\_mode} (definite in \file{sys/stat.h}).}
2774 \label{tab:file_mode_flags}
2777 Ad esempio se si volesse impostare una condizione che permetta di controllare
2778 se un file è una directory o un file ordinario si potrebbe definire la macro
2780 \includecodesnip{listati/is_file_dir.h}
2781 in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
2782 poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
2785 \subsection{Le dimensioni dei file}
2786 \label{sec:file_file_size}
2788 Il campo \var{st\_size} di una struttura \struct{stat} contiene la dimensione
2789 del file in byte, se si tratta di un file regolare. Nel caso di un link
2790 simbolico la dimensione è quella del \itindex{pathname} \textit{pathname} che
2791 il link stesso contiene; per le fifo questo campo è sempre nullo.
2793 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
2794 byte. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
2795 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
2796 per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
2797 dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
2799 Si tenga conto che la lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è
2800 detto che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della
2801 possibile esistenza dei cosiddetti \index{file!\textit{hole}} \textit{holes}
2802 (letteralmente \textsl{buchi}) che si formano tutte le volte che si va a
2803 scrivere su un \itindex{sparse~file} file dopo aver eseguito uno spostamento
2804 oltre la sua fine (tratteremo in dettaglio l'argomento in
2805 sez.~\ref{sec:file_lseek}).
2807 In questo caso si avranno risultati differenti a seconda del modo in cui si
2808 calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
2809 numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
2810 legge dal file (ad esempio usando il comando \cmd{wc -c}), dato che in tal
2811 caso per le parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso
2812 risultato di \cmd{ls}.
2814 Se è sempre possibile allargare un file, scrivendoci sopra od usando la
2815 funzione \func{lseek} per spostarsi oltre la sua fine, esistono anche casi in
2816 cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento, scartando i dati
2817 presenti al di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
2819 Un file può sempre essere troncato a zero aprendolo con il flag
2820 \const{O\_TRUNC}, ma questo è un caso particolare; per qualunque altra
2821 dimensione si possono usare le due funzioni \funcd{truncate} e
2822 \funcd{ftruncate}, i cui prototipi sono:
2826 \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t length)}
2828 \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))}
2830 Troncano un file alla lunghezza \param{length}.
2832 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
2833 errore, nel qual caso \var{errno} viene impostata opportunamente; per
2834 \func{ftruncate} si hanno i valori:
2836 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
2837 \item[\errcode{EINVAL}] \param{fd} è un riferimento ad un socket, non a un
2838 file o non è aperto in scrittura.
2840 per \func{truncate} si hanno:
2842 \item[\errcode{EACCES}] il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
2843 permesso di esecuzione una delle directory del \itindex{pathname}
2845 \item[\errcode{ETXTBSY}] il file è un programma in esecuzione.
2847 ed anche \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
2848 \errval{EROFS}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}.}
2851 Entrambe le funzioni fan sì che la dimensione del file sia troncata ad un
2852 valore massimo specificato da \param{length}, e si distinguono solo per il
2853 fatto che il file viene indicato con il pathname \param{file\_name} per
2854 \func{truncate} e con il file descriptor \param{fd} per \funcd{ftruncate}; se
2855 il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
2858 Il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e dipende
2859 dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso fino alla
2860 lunghezza scelta; nel caso di Linux viene esteso con la creazione di un
2861 \index{file!\textit{hole}} \textsl{buco} nel \itindex{sparse~file} file e ad
2862 una lettura si otterranno degli zeri; si tenga presente però che questo
2863 comportamento è supportato solo per filesystem nativi, ad esempio su un
2864 filesystem non nativo come il VFAT di Windows questo non è possibile.
2866 \subsection{I tempi dei file}
2867 \label{sec:file_file_times}
2869 Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi, questi sono registrati
2870 \itindex{inode} nell'\textit{inode} insieme agli altri attributi del file e
2871 possono essere letti tramite la funzione \func{stat}, che li restituisce
2872 attraverso tre specifici campi della struttura \struct{stat} di
2873 fig.~\ref{fig:file_stat_struct}. Il significato di detti tempi e dei relativi
2874 campi è riportato nello schema in tab.~\ref{tab:file_file_times}, dove è anche
2875 riportato un esempio delle funzioni che effettuano cambiamenti su di essi. Il
2876 valore è espresso nel cosiddetto \itindex{calendar~time} \textit{calendar
2877 time}, su cui torneremo in dettaglio in sez.~\ref{sec:sys_time}.
2882 \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
2884 \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione}
2885 & \textbf{Opzione di \cmd{ls}} \\
2888 \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &
2889 \func{read}, \func{utime} & \cmd{-u}\\
2890 \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &
2891 \func{write}, \func{utime} & default\\
2892 \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'\textit{inode} &
2893 \func{chmod}, \func{utime} & \cmd{-c}\\
2896 \caption{I tre tempi associati a ciascun file.}
2897 \label{tab:file_file_times}
2900 Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
2901 ultima modifica (il \textit{modification time}, \var{st\_mtime}) e il tempo di
2902 ultimo cambiamento di stato (il \textit{change time}, \var{st\_ctime}). Il
2903 primo infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre
2904 il secondo ad una modifica \itindex{inode} dell'\textit{inode}. Dato che
2905 esistono molte operazioni, come la funzione \func{link} e altre che vedremo in
2906 seguito, che modificano solo le informazioni contenute \itindex{inode}
2907 nell'\textit{inode} senza toccare il contenuto del file, diventa necessario
2908 l'utilizzo di questo secondo tempo.
2910 Il tempo di ultima modifica viene usato ad esempio da programmi come
2911 \cmd{make} per decidere quali file necessitano di essere ricompilati o
2912 (talvolta insieme anche al tempo di cambiamento di stato) per decidere quali
2913 file devono essere archiviati per il backup. Il tempo di ultimo accesso viene
2914 di solito usato per identificare i file che non vengono più utilizzati per un
2915 certo lasso di tempo. Ad esempio un programma come \texttt{leafnode} lo usa
2916 per cancellare gli articoli letti più vecchi, mentre \texttt{mutt} lo usa per
2917 marcare i messaggi di posta che risultano letti. Il sistema non tiene conto
2918 dell'ultimo accesso \itindex{inode} all'\textit{inode}, pertanto funzioni come
2919 \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza sui tre tempi. Il
2920 comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i
2921 tempi dei file secondo lo schema riportato nell'ultima colonna di
2922 tab.~\ref{tab:file_file_times}.
2924 L'aggiornamento del tempo di ultimo accesso è stato a lungo considerato un
2925 difetto progettuale di Unix, questo infatti comporta la necessità di
2926 effettuare un accesso in scrittura sul disco anche in tutti i casi in cui
2927 questa informazione non interessa e sarebbe possibile avere un semplice
2928 accesso in lettura sui dati bufferizzati. Questo comporta un ovvio costo sia
2929 in termini di prestazioni, che di consumo di risorse come la batteria per i
2930 portatili, o cicli di riscrittura per i dischi su memorie riscrivibili.
2932 Per questo motivo, onde evitare di mantenere una informazione che nella
2933 maggior parte dei casi non interessa, è sempre stato possibile disabilitare
2934 l'aggiornamento del tempo di ultimo accesso con l'opzione di montaggio
2935 \texttt{noatime}. Dato però che questo può creare problemi a qualche
2936 programma, in Linux è stata introdotta la opzione \texttt{relatime} che esegue
2937 l'aggiornamento soltanto se il tempo di ultimo accesso è precedente al tempo di
2938 ultima modifica o cambiamento, così da rendere evidente che vi è stato un
2939 accesso dopo la scrittura, ed evitando al contempo ulteriori operazioni su
2940 disco negli accessi successivi. In questo modo l'informazione relativa al
2941 fatto che un file sia stato letto resta disponibile, e ad esempio i programmi
2942 citati in precedenza continuano a funzionare. Questa opzione, a partire dal
2943 kernel 2.6.30, è diventata il comportamento di default e non deve più essere
2944 specificata esplicitamente.\footnote{si può comunque riottenere il vecchio
2945 comportamento usando la opzione di montaggio \texttt{strictatime}.}
2950 \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
2952 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
2953 \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
2954 \textbf{File o directory del riferimento}}}&
2955 \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
2956 \textbf{Directory contenente il riferimento}}}
2957 &\multicolumn{1}{|p{3.6cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
2960 \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{}
2961 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
2962 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
2963 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
2964 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
2965 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
2966 &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
2967 &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
2970 \func{chmod}, \func{fchmod}
2971 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
2972 \func{chown}, \func{fchown}
2973 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
2975 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
2976 con \const{O\_CREATE} \\
2978 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
2979 con \const{O\_TRUNC} \\
2981 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
2983 & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
2985 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
2987 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
2989 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
2991 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
2992 con \const{O\_CREATE} \\
2994 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &
2995 con \const{O\_TRUNC} \\
2997 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
2999 &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
3001 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3002 se esegue \func{unlink}\\
3004 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&
3005 se esegue \func{rmdir}\\
3007 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
3008 per entrambi gli argomenti\\
3010 & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3011 \func{truncate}, \func{ftruncate}
3012 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3014 & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
3016 &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3018 & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
3021 \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo
3022 accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
3023 \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
3024 \label{tab:file_times_effects}
3028 L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui relativi tempi è
3029 illustrato in tab.~\ref{tab:file_times_effects}, facendo riferimento al
3030 comportamento classico per quanto riguarda \var{st\_atime}. Si sono riportati
3031 gli effetti sia per il file a cui si fa riferimento, sia per la directory che
3032 lo contiene; questi ultimi possono essere capiti se si tiene conto di quanto
3033 già detto, e cioè che anche le directory sono anch'esse file che contengono
3034 una lista di nomi, che il sistema tratta in maniera del tutto analoga a tutti
3037 Per questo motivo tutte le volte che compiremo un'operazione su un file che
3038 comporta una modifica del nome contenuto nella directory, andremo anche a
3039 scrivere sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un
3040 esempio di questo tipo di operazione può essere la cancellazione di un file,
3041 invece leggere o scrivere o cambiare i permessi di un file ha effetti solo sui
3042 tempi di quest'ultimo.
3044 Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
3045 creazione del file, usato in molti altri sistemi operativi, ma che in Unix non
3046 esiste. Per questo motivo quando si copia un file, a meno di preservare
3047 esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
3048 avrà sempre il tempo corrente come data di ultima modifica.
3050 I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere modificati esplicitamente
3051 usando la funzione \funcd{utime}, il cui prototipo è:
3052 \begin{prototype}{utime.h}
3053 {int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)}
3054 Modifica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
3056 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
3057 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3059 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
3060 \item[\errcode{EPERM}] non si è proprietari del file.
3062 ed inoltre \errval{EROFS} e \errval{ENOENT}.}
3065 La funzione cambia i tempi di ultimo accesso e modifica del file specificato
3066 dall'argomento \param{filename}, e richiede come secondo argomento il
3067 puntatore ad una struttura \struct{utimbuf}, la cui definizione è riportata in
3068 fig.~\ref{fig:struct_utimebuf}, con i nuovi valori di detti tempi
3069 (rispettivamente nei campi \var{actime} e \var{modtime}). Se si passa un
3070 puntatore nullo verrà impostato il tempo corrente.
3072 \begin{figure}[!htb]
3073 \footnotesize \centering
3074 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3075 \includestruct{listati/utimbuf.h}
3078 \caption{La struttura \structd{utimbuf}, usata da \func{utime} per modificare
3080 \label{fig:struct_utimebuf}
3083 L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
3084 cosa è l'argomento \param{times}; se è \val{NULL} la funzione imposta il
3085 tempo corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file; se invece
3086 si è specificato un valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari
3087 del file o si hanno i privilegi di amministratore.
3089 Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
3090 cambiamento di stato del file, che viene aggiornato direttamente dal kernel
3091 tutte le volte che si modifica \itindex{inode} l'\textit{inode} (quindi anche
3092 alla chiamata di \func{utime}). Questo serve anche come misura di sicurezza
3093 per evitare che si possa modificare un file nascondendo completamente le
3094 proprie tracce. In realtà la cosa resta possibile se si è in grado di accedere
3095 al \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo, scrivendo direttamente sul
3096 disco senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente in questo modo la
3097 cosa è più complicata da realizzare.
3099 A partire dal kernel 2.6 la risoluzione dei tempi dei file, che nei campi di
3100 tab.~\ref{tab:file_file_times} è espressa in secondi, è stata portata ai
3101 nanosecondi per la gran parte dei filesystem. La ulteriore informazione può
3102 essere acceduta attraverso altri campi appositamente aggiunti alla struttura
3103 \struct{stat}. Se si sono definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
3104 \macro{\_SVID\_SOURCE} questi sono \var{st\_atim.tv\_nsec},
3105 \var{st\_mtim.tv\_nsec} e \var{st\_ctim.tv\_nsec} se queste non sono definite,
3106 \var{st\_atimensec}, \var{st\_mtimensec} e \var{st\_mtimensec}. Qualora il
3107 supporto per questa maggior precisione sia assente questi campi aggiuntivi
3110 Per la gestione di questi nuovi valori è stata definita una seconda funzione
3111 di modifica, \funcd{utimes}, che consente di specificare tempi con maggior
3112 precisione; il suo prototipo è:
3115 {int utimes(const char *filename, struct timeval times[2])}
3116 Modifica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
3118 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
3119 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
3121 \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
3122 \item[\errcode{EPERM}] non si è proprietari del file.
3124 ed inoltre \errval{EROFS} e \errval{ENOENT}.}
3127 La funzione è del tutto analoga alla precedente \func{utime} ma usa come
3128 secondo argomento un vettore di due strutture \struct{timeval}, la cui
3129 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}, che consentono
3130 di indicare i tempi con una precisione del microsecondo. Il primo elemento
3131 di \param{times} indica il valore per il tempo di ultimo accesso, il secondo
3132 quello per il tempo di ultima modifica. Se si indica come secondo argomento un
3133 puntatore nullo di nuovo verrà utilizzato il tempo corrente.
3135 \begin{figure}[!htb]
3136 \footnotesize \centering
3137 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3138 \includestruct{listati/timeval.h}
3141 \caption{La struttura \structd{timeval} usata per indicare valori di tempo
3142 con la precisione del microsecondo.}
3143 \label{fig:sys_timeval_struct}
3146 Oltre ad \func{utimes} su Linux sono presenti altre due funzioni,\footnote{le
3147 due funzioni non sono definite in nessuno standard, ma sono presenti, oltre
3148 che su Linux, anche su BSD.} \funcd{futimes} e \funcd{lutimes}, che
3149 consentono rispettivamente di effettuare la modifica utilizzando un file
3150 già aperto o di eseguirla direttamente su un link simbolico. I relativi
3153 \headdecl{sys/time.h}
3155 \funcdecl{int futimes(int fd, const struct timeval tv[2])} Cambia i tempi
3156 di un file già aperto specificato tramite il file descriptor \param{fd}.
3158 \funcdecl{int lutimes(const char *filename, const struct timeval tv[2])}
3159 Cambia i tempi di \param{filename} anche se questo è un link simbolico.
3162 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e $-1$ per un
3163 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
3164 \func{utimes}, con in più per \func{futimes}:
3166 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
3167 \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \texttt{/proc} non è accessibile.
3171 Le due funzioni anno lo stesso comportamento di \texttt{utimes} e richiedono
3172 gli stessi privilegi per poter operare, la differenza è che con \func{futimes}
3173 si può indicare il file su cui operare facendo riferimento al relativo file
3174 descriptor mentre con \func{lutimes} nel caso in cui \param{filename} sia un
3175 link simbolico saranno modificati i suoi tempi invece di quelli del file a cui
3178 Nonostante il kernel, come accennato, supporti risoluzioni dei tempi dei file
3179 fino al nanosecondo, le funzioni fin qui esaminate non consentono di impostare
3180 valori con questa precisione. Per questo sono state introdotte due nuove
3181 funzioni, \funcd{futimens} e \func{utimensat}, in grado di eseguire questo
3182 compito; i rispettivi prototipi sono:
3184 \headdecl{sys/time.h}
3186 \funcdecl{futimens(int fd, const struct timespec times[2])} Cambia i tempi
3187 di un file già aperto, specificato dal file descriptor \param{fd}.
3189 \funcdecl{int utimensat(int dirfd, const char *pathname, const struct
3190 timespec times[2], int flags)} Cambia i tempi del file \param{pathname}.
3193 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e $-1$ per un
3194 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
3195 \func{utimes}, con in più per \func{futimes}:
3197 \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
3198 \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \texttt{/proc} non è accessibile.
3202 Entrambe le funzioni utilizzano per indicare i valori dei tempi un
3203 vettore \param{times} di due strutture \struct{timespec} che permette di
3204 specificare un valore di tempo con una precisione fino al nanosecondo, la cui
3205 definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}.
3207 \begin{figure}[!htb]
3208 \footnotesize \centering
3209 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
3210 \includestruct{listati/timespec.h}
3213 \caption{La struttura \structd{timespec} usata per indicare valori di tempo
3214 con la precisione del nanosecondo.}
3215 \label{fig:sys_timespec_struct}
3218 Come per le precedenti funzioni il primo elemento di \param{times} indica il
3219 tempo di ultimo accesso ed il secondo quello di ultima modifica, e se si usa
3220 il valore \val{NULL} verrà impostato il tempo corrente sia per l'ultimo
3221 accesso che per l'ultima modifica. Nei singoli elementi di \param{times} si
3222 possono inoltre utilizzare due valori speciali per il campo \var{tv\_nsec}:
3223 con \const{UTIME\_NOW} si richiede l'uso del tempo corrente, mentre con
3224 \const{UTIME\_OMIT} si richiede di non impostare il tempo. Si può così
3225 aggiornare in maniera specifica soltanto uno fra il tempo di ultimo accesso e
3226 quello di ultima modifica. Quando si usa uno di questi valori speciali per
3227 \var{tv\_nsec} il corrispondente valore di \var{tv\_sec} viene ignorato.
3229 Queste due funzioni sono una estensione definita in una recente revisione
3230 dello standard POSIX (la POSIX.1-2008); sono state introdotte a partire dal
3231 kernel 2.6.22, e supportate dalle \acr{glibc} a partire dalla versione
3232 2.6.\footnote{in precedenza, a partire dal kernel 2.6.16, era stata introdotta
3233 la funzione \func{futimesat} seguendo una bozza della revisione dello
3234 standard poi modificata, questa funzione, sostituita da \func{utimensat}, è
3235 stata dichiarata obsoleta, non è supportata da nessuno standard e non deve
3236 essere più utilizzata: pertanto non la tratteremo.} La prima è
3237 sostanzialmente una estensione di \func{futimes} che consente di specificare i
3238 tempi con precisione maggiore, la seconda supporta invece, rispetto ad
3239 \func{utimes}, una sintassi più complessa che, come vedremo in
3240 sez.~\ref{sec:file_openat} consente una indicazione sicura dei
3241 \textit{pathname relativi} specificando la directory da usare come riferimento
3242 in \param{dirfd} e la possibilità di usare \param{flags} per indicare alla
3243 funzione di dereferenziare o meno i link simbolici; si rimanda pertanto la
3244 spiegazione del significato degli argomenti aggiuntivi alla trattazione
3245 generica delle varie funzioni che usano la stessa sintassi, effettuata in
3246 sez.~\ref{sec:file_openat}.
3249 \section{Il controllo di accesso ai file}
3250 \label{sec:file_access_control}
3252 Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
3253 del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
3254 filesystem standard.\footnote{per standard si intende che implementa le
3255 caratteristiche previste dallo standard POSIX; in Linux sono disponibili
3256 anche una serie di altri filesystem, come quelli di Windows e del Mac, che
3257 non supportano queste caratteristiche.} In questa sezione ne esamineremo i
3258 concetti essenziali e le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
3261 \subsection{I permessi per l'accesso ai file}
3262 \label{sec:file_perm_overview}
3264 Ad ogni file Linux associa sempre l'utente che ne è proprietario (il
3265 cosiddetto \textit{owner}) ed un gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo
3266 degli identificatori di utente e gruppo (\ids{UID} e \ids{GID}). Questi valori
3267 sono accessibili da programma tramite la funzione \func{stat}, e sono
3268 mantenuti nei campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid} della struttura
3269 \struct{stat} (si veda sez.~\ref{sec:file_stat}).\footnote{questo è vero solo
3270 per filesystem di tipo Unix, ad esempio non è vero per il filesystem vfat di
3271 Windows, che non fornisce nessun supporto per l'accesso multiutente, e per
3272 il quale i permessi vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in
3275 Il controllo di accesso ai file segue un modello abbastanza semplice che
3276 prevede tre permessi fondamentali strutturati su tre livelli di accesso.
3277 Esistono varie estensioni a questo modello,\footnote{come le \textit{Access
3278 Control List} che sono state aggiunte ai filesystem standard con opportune
3279 estensioni (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) per arrivare a meccanismi di
3280 controllo ancora più sofisticati come il \textit{mandatory access control}
3281 di SE-Linux.} ma nella maggior parte dei casi il meccanismo standard è più
3282 che sufficiente a soddisfare tutte le necessità più comuni. I tre permessi di
3283 base associati ad ogni file sono:
3285 \item il permesso di lettura (indicato con la lettera \texttt{r}, dall'inglese
3287 \item il permesso di scrittura (indicato con la lettera \texttt{w},
3288 dall'inglese \textit{write}).
3289 \item il permesso di esecuzione (indicato con la lettera \texttt{x},
3290 dall'inglese \textit{execute}).
3292 mentre i tre livelli su cui sono divisi i privilegi sono:
3294 \item i privilegi per l'utente proprietario del file.
3295 \item i privilegi per un qualunque utente faccia parte del gruppo cui
3297 \item i privilegi per tutti gli altri utenti.
3300 L'insieme dei permessi viene espresso con un numero a 12 bit; di questi i nove
3301 meno significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
3302 lettura, scrittura ed esecuzione e sono applicati rispettivamente
3303 rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti gli altri.
3307 \includegraphics[width=6cm]{img/fileperm}
3308 \caption{Lo schema dei bit utilizzati per specificare i permessi di un file
3309 contenuti nel campo \var{st\_mode} di \struct{stat}.}
3310 \label{fig:file_perm_bit}
3313 I restanti tre bit (noti come \itindex{suid~bit} \textit{suid bit},
3314 \itindex{sgid~bit} \textit{sgid bit}, e \itindex{sticky~bit} \textit{sticky
3315 bit}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più complesse del
3316 meccanismo del controllo di accesso su cui torneremo in seguito (in
3317 sez.~\ref{sec:file_special_perm}); lo schema di allocazione dei bit è
3318 riportato in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
3320 Anche i permessi, come tutte le altre informazioni pertinenti al file, sono
3321 memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode}; in particolare essi sono
3322 contenuti in alcuni bit del campo \var{st\_mode} della struttura \struct{stat}
3323 (si veda di nuovo fig.~\ref{fig:file_stat_struct}).
3325 In genere ci si riferisce ai tre livelli dei privilegi usando le lettere
3326 \cmd{u} (per \textit{user}), \cmd{g} (per \textit{group}) e \cmd{o} (per
3327 \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti insieme
3328 si usa la lettera \cmd{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente questa
3329 distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso nel VMS,
3330 si parla dei permessi base come di permessi per \textit{owner}, \textit{group}
3331 ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar luogo a confusione. Le costanti
3332 che permettono di accedere al valore numerico di questi bit nel campo
3333 \var{st\_mode} sono riportate in tab.~\ref{tab:file_bit_perm}.
3338 \begin{tabular}[c]{|c|l|}
3340 \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
3343 \const{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere.\\
3344 \const{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere.\\
3345 \const{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire.\\
3347 \const{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere.\\
3348 \const{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere.\\
3349 \const{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire.\\
3351 \const{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere.\\
3352 \const{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere.\\
3353 \const{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire.\\
3356 \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
3357 \texttt{<sys/stat.h>}}
3358 \label{tab:file_bit_perm}
3361 I permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a seconda
3362 che si riferiscano a dei file, dei link simbolici o delle directory; qui ci
3363 limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli più
3366 La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo
3367 \itindex{pathname} \textit{pathname} occorre il permesso di esecuzione in
3368 ciascuna delle directory che compongono il \textit{pathname}; lo stesso vale
3369 per aprire un file nella directory corrente (per la quale appunto serve il
3370 diritto di esecuzione).
3372 Per una directory infatti il permesso di esecuzione significa che essa può
3373 essere attraversata nella risoluzione del \itindex{pathname}
3374 \textit{pathname}, ed è distinto dal permesso di lettura che invece implica
3375 che si può leggere il contenuto della directory.
3377 Questo significa che se si ha il permesso di esecuzione senza permesso di
3378 lettura si potrà lo stesso aprire un file in una directory (se si hanno i
3379 permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà vederlo con \cmd{ls}
3380 (mentre per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per la
3383 Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni
3384 (si veda quanto riportato in tab.~\ref{tab:file_open_flags}) di sola lettura o
3385 di lettura/scrittura e leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura
3386 consente di aprire un file in sola scrittura o lettura/scrittura e modificarne
3387 il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare il file.
3389 Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
3390 esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
3391 stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
3392 che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
3393 disco), non è necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti
3394 esso non viene toccato, viene solo modificato il contenuto della directory,
3395 rimuovendo la voce che ad esso fa riferimento).
3397 Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
3398 shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel), occorre
3399 avere il permesso di esecuzione, inoltre solo i file regolari possono essere
3402 I permessi per un link simbolico sono ignorati, contano quelli del file a cui
3403 fa riferimento; per questo in genere il comando \cmd{ls} riporta per un link
3404 simbolico tutti i permessi come concessi; utente e gruppo a cui esso
3405 appartiene vengono pure ignorati quando il link viene risolto, vengono
3406 controllati solo quando viene richiesta la rimozione del link e quest'ultimo è
3407 in una directory con lo \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato (si
3408 veda sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
3410 La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
3411 permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
3412 l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
3413 \var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'\ids{UID} effettivo, il \ids{GID}
3414 effettivo e gli eventuali \ids{GID} supplementari del processo.\footnote{in
3415 realtà Linux, per quanto riguarda l'accesso ai file, utilizza gli
3416 identificatori del gruppo \textit{filesystem} (si ricordi quanto esposto in
3417 sez.~\ref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai primi,
3418 eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo questa
3421 Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
3422 veda sez.~\ref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
3423 sez.~\ref{sec:file_special_perm}, l'\ids{UID} effettivo e il \ids{GID} effettivo
3424 corrispondono ai valori dell'\ids{UID} e del \ids{GID} dell'utente che ha
3425 lanciato il processo, mentre i \ids{GID} supplementari sono quelli dei gruppi
3426 cui l'utente appartiene.
3428 I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
3429 di accesso sono i seguenti:
3431 \item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è zero (corrispondente
3432 all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun ulteriore
3433 controllo. Per questo motivo \textsl{root} ha piena libertà di accesso a
3435 \item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è uguale all'\ids{UID} del
3436 proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
3439 \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
3440 il processo vuole accedere in lettura, quello di user-write per
3441 l'accesso in scrittura, ecc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
3442 impostato, l'accesso è consentito
3443 \item altrimenti l'accesso è negato
3445 \item Se il \ids{GID} effettivo del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
3446 dei processi corrispondono al \ids{GID} del file allora:
3448 \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è impostato, l'accesso è
3450 \item altrimenti l'accesso è negato
3452 \item Se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è impostato,
3453 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
3456 Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
3457 quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un file,
3458 l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per l'utente; i
3459 permessi per il gruppo non vengono neanche controllati. Lo stesso vale se il
3460 processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i permessi per
3461 tutti gli altri non vengono controllati.
3464 \subsection{I bit dei permessi speciali}
3465 \label{sec:file_special_perm}
3470 Come si è accennato (in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
3471 campo \var{st\_mode} di \struct{stat} che vengono usati per il controllo di
3472 accesso oltre ai bit dei permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che
3473 vengono usati per indicare alcune proprietà speciali dei file. Due di questi
3474 sono i bit detti \acr{suid} (da \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (da
3475 \textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
3476 \const{S\_ISUID} e \const{S\_ISGID}.
3478 Come spiegato in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
3479 programma il comportamento normale del kernel è quello di impostare gli
3480 identificatori del gruppo \textit{effective} del nuovo processo al valore dei
3481 corrispondenti del gruppo \textit{real} del processo corrente, che normalmente
3482 corrispondono a quelli dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
3484 Se però il file del programma (che ovviamente deve essere
3485 eseguibile\footnote{per motivi di sicurezza il kernel ignora i bit \acr{suid}
3486 e \acr{sgid} per gli script eseguibili.}) ha il bit \acr{suid} impostato, il
3487 kernel assegnerà come \ids{UID} effettivo al nuovo processo l'\ids{UID} del
3488 proprietario del file al posto dell'\ids{UID} del processo originario. Avere
3489 il bit \acr{sgid} impostato ha lo stesso effetto sul \ids{GID} effettivo del
3492 I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
3493 di usare programmi che richiedono privilegi speciali; l'esempio classico è il
3494 comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file delle password,
3495 quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo dall'amministratore, ma non è
3496 necessario chiamare l'amministratore per cambiare la propria password. Infatti
3497 il comando \cmd{passwd} appartiene a root ma ha il bit \acr{suid} impostato
3498 per cui quando viene lanciato da un utente normale parte con i privilegi di
3501 Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
3502 normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
3503 programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
3504 usati per guadagnare privilegi non consentiti (l'argomento è affrontato in
3505 dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_perms}).
3507 La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere rilevata con
3508 il comando \cmd{ls -l}, che visualizza una lettera \cmd{s} al posto della
3509 \cmd{x} in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La stessa lettera
3510 \cmd{s} può essere usata nel comando \cmd{chmod} per impostare questi bit.
3511 Infine questi bit possono essere controllati all'interno di \var{st\_mode} con
3512 l'uso delle due costanti \const{S\_ISUID} e \const{S\_IGID}, i cui valori sono
3513 riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
3515 Gli stessi bit vengono ad assumere in significato completamente diverso per le
3516 directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVr4 per indicare
3517 con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
3518 veda sez.~\ref{sec:file_ownership_management} per una spiegazione dettagliata
3521 Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per un'ulteriore estensione mutuata
3522 da SVr4. Il caso in cui un file ha il bit \acr{sgid} impostato senza che lo
3523 sia anche il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare
3524 per quel file il \itindex{mandatory~locking} \textit{mandatory locking}
3525 (affronteremo questo argomento in dettaglio più avanti, in
3526 sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
3532 \itindbeg{sticky~bit}
3534 L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \const{S\_ISVTX}, è in
3535 parte un rimasuglio delle origini dei sistemi Unix. A quell'epoca infatti la
3536 memoria virtuale e l'accesso ai file erano molto meno sofisticati e per
3537 ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
3538 si poteva impostare questo bit.
3540 L'effetto di questo bit era che il \index{segmento!testo} segmento di testo
3541 del programma (si veda sez.~\ref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva
3542 scritto nella swap la prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva
3543 fino al riavvio della macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit});
3544 essendo la swap un file continuo o una partizione indicizzata direttamente si
3545 poteva risparmiare in tempo di caricamento rispetto alla ricerca attraverso la
3546 struttura del filesystem. Lo \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera
3547 \texttt{t} al posto della \texttt{x} nei permessi per gli altri.
3549 Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
3550 l'amministratore era in grado di impostare questo bit, che venne chiamato
3551 anche con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della
3552 costante. Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
3553 sostanzialmente inutile questo procedimento.
3555 Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textit{sticky bit} ha
3556 invece assunto un uso importante per le directory;\footnote{lo \textit{sticky
3557 bit} per le directory è un'estensione non definita nello standard POSIX,
3558 Linux però la supporta, così come BSD e SVr4.} in questo caso se tale bit è
3559 impostato un file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha
3560 il permesso di scrittura su di essa ed inoltre è vera una delle seguenti
3563 \item l'utente è proprietario del file
3564 \item l'utente è proprietario della directory
3565 \item l'utente è l'amministratore
3567 un classico esempio di directory che ha questo bit impostato è \file{/tmp}, i
3568 permessi infatti di solito sono i seguenti:
3571 drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
3573 quindi con lo \textit{sticky bit} bit impostato. In questo modo qualunque
3574 utente nel sistema può creare dei file in questa directory (che, come
3575 suggerisce il nome, è normalmente utilizzata per la creazione di file
3576 temporanei), ma solo l'utente che ha creato un certo file potrà cancellarlo o
3577 rinominarlo. In questo modo si evita che un utente possa, più o meno
3578 consapevolmente, cancellare i file temporanei creati degli altri utenti.
3580 \itindend{sticky~bit}
3582 \subsection{Le funzioni per la gestione dei permessi dei file}
3583 \label{sec:file_perm_management}
3585 Come visto in sez.~\ref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad un
3586 file viene fatto utilizzando l'\ids{UID} ed il \ids{GID} effettivo del processo;
3587 ci sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'\ids{UID}
3588 reale ed il \ids{GID} reale, vale a dire usando i valori di \ids{UID} e
3589 \ids{GID} relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come
3590 accennato in sez.~\ref{sec:file_special_perm} e spiegato in dettaglio in
3591 sez.~\ref{sec:proc_perms}, non è detto siano uguali a quelli effettivi.
3593 Per far questo si può usare la funzione \funcd{access}, il cui prototipo è:
3594 \begin{prototype}{unistd.h}
3595 {int access(const char *pathname, int mode)}
3597 Verifica i permessi di accesso.
3599 \bodydesc{La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 se l'accesso non
3600 è consentito ed in caso di errore; nel qual caso la variabile \var{errno}
3603 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non è valido.
3604 \item[\errcode{EACCES}] l'accesso al file non è consentito, o non si ha il
3605 permesso di attraversare una delle directory di \param{pathname}.
3606 \item[\errcode{EROFS}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un file su
3607 un filesystem montato in sola lettura.
3609 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
3610 \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}.}
3613 La funzione verifica i permessi di accesso, indicati da \param{mode}, per il
3614 file indicato da \param{pathname}. I valori possibili per l'argomento
3615 \param{mode} sono esprimibili come combinazione delle costanti numeriche
3616 riportate in tab.~\ref{tab:file_access_mode_val} (attraverso un OR binario
3617 delle stesse). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza
3618 del file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \const{F\_OK},
3619 o anche direttamente \func{stat}. Nel caso in cui \param{pathname} si
3620 riferisca ad un link simbolico, questo viene seguito ed il controllo è fatto
3621 sul file a cui esso fa riferimento.
3623 La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso, si ricordi che il
3624 fatto che una directory abbia permesso di scrittura non significa che ci si
3625 possa scrivere come in un file, e il fatto che un file abbia permesso di
3626 esecuzione non comporta che contenga un programma eseguibile. La funzione
3627 ritorna zero solo se tutte i permessi controllati sono disponibili, in caso
3628 contrario (o di errore) ritorna -1.
3632 \begin{tabular}{|c|l|}
3634 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Significato} \\
3637 \const{R\_OK} & Verifica il permesso di lettura. \\
3638 \const{W\_OK} & Verifica il permesso di scrittura. \\
3639 \const{X\_OK} & Verifica il permesso di esecuzione. \\
3640 \const{F\_OK} & Verifica l'esistenza del file. \\
3643 \caption{Valori possibile per l'argomento \param{mode} della funzione
3645 \label{tab:file_access_mode_val}
3648 Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
3649 eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (ad esempio attraverso
3650 l'uso del \itindex{suid~bit} \textit{suid bit}) che vuole controllare se
3651 l'utente originale ha i permessi per accedere ad un certo file.
3653 Del tutto analoghe a \func{access} sono le due funzioni \funcd{euidaccess} e
3654 \funcd{eaccess} che ripetono lo stesso controllo usando però gli
3655 identificatori del gruppo effettivo, verificando quindi le effettive capacità
3656 di accesso ad un file. Le funzioni hanno entrambe lo stesso
3657 prototipo\footnote{in realtà \func{eaccess} è solo un sinonimo di
3658 \func{euidaccess} fornita per compatibilità con l'uso di questo nome in
3659 altri sistemi.} che è del tutto identico a quello di \func{access}. Prendono
3660 anche gli stessi valori e restituiscono gli stessi risultati e gli stessi
3663 Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
3664 funzioni \funcd{chmod} e \funcd{fchmod}, che operano rispettivamente su un
3665 filename e su un file descriptor, i loro prototipi sono:
3667 \headdecl{sys/types.h}
3668 \headdecl{sys/stat.h}
3670 \funcdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)} Cambia i permessi del
3671 file indicato da \param{path} al valore indicato da \param{mode}.
3673 \funcdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)} Analoga alla precedente, ma usa
3674 il file descriptor \param{fd} per indicare il file.
3676 \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
3677 un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
3679 \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
3680 proprietario del file o non è zero.
3681 \item[\errcode{EROFS}] il file è su un filesystem in sola lettura.
3683 ed inoltre \errval{EIO}; \func{chmod} restituisce anche \errval{EFAULT},
3684 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
3685 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchmod} anche \errval{EBADF}.}
3688 Entrambe le funzioni utilizzano come secondo argomento \param{mode}, una
3689 variabile dell'apposito tipo primitivo \type{mode\_t} (vedi
3690 tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) utilizzato per specificare i permessi sui
3696 \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
3698 \textbf{\param{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
3701 \const{S\_ISUID} & 04000 & Set user ID \itindex{suid~bit}.\\
3702 \const{S\_ISGID} & 02000 & Set group ID \itindex{sgid~bit}.\\
3703 \const{S\_ISVTX} & 01000 & Sticky bit \itindex{sticky~bit}.\\
3705 \const{S\_IRWXU} & 00700 & L'utente ha tutti i permessi.\\
3706 \const{S\_IRUSR} & 00400 & L'utente ha il permesso di lettura.\\
3707 \const{S\_IWUSR} & 00200 & L'utente ha il permesso di scrittura.\\
3708 \const{S\_IXUSR} & 00100 & L'utente ha il permesso di esecuzione.\\
3710 \const{S\_IRWXG} & 00070 & Il gruppo ha tutti i permessi.\\
3711 \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha il permesso di lettura.\\
3712 \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha il permesso di scrittura.\\
3713 \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha il permesso di esecuzione.\\
3715 \const{S\_IRWXO} & 00007 & Gli altri hanno tutti i permessi.\\
3716 \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno il permesso di lettura.\\
3717 \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno il permesso di scrittura.\\
3718 \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno il permesso di esecuzione.\\
3721 \caption{Valori delle costanti usate per indicare i vari bit di
3722 \param{mode} utilizzato per impostare i permessi dei file.}
3723 \label{tab:file_permission_const}
3726 Le costanti con cui specificare i singoli bit di \param{mode} sono riportate
3727 in tab.~\ref{tab:file_permission_const}. Il valore di \param{mode} può essere
3728 ottenuto combinando fra loro con un OR binario le costanti simboliche relative
3729 ai vari bit, o specificato direttamente, come per l'omonimo comando di shell,
3730 con un valore numerico (la shell lo vuole in ottale, dato che i bit dei
3731 permessi sono divisibili in gruppi di tre), che si può calcolare direttamente
3732 usando lo schema si utilizzo dei bit illustrato in
3733 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
3735 Ad esempio i permessi standard assegnati ai nuovi file (lettura e scrittura
3736 per il proprietario, sola lettura per il gruppo e gli altri) sono
3737 corrispondenti al valore ottale $0644$, un programma invece avrebbe anche il
3738 bit di esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se si volesse attivare il
3739 bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} il valore da fornire sarebbe $4755$.
3741 Il cambiamento dei permessi di un file eseguito attraverso queste funzioni ha
3742 comunque alcune limitazioni, previste per motivi di sicurezza. L'uso delle
3743 funzioni infatti è possibile solo se l'\ids{UID} effettivo del processo
3744 corrisponde a quello del proprietario del file o dell'amministratore,
3745 altrimenti esse falliranno con un errore di \errcode{EPERM}.
3747 Ma oltre a questa regola generale, di immediata comprensione, esistono delle
3748 limitazioni ulteriori. Per questo motivo, anche se si è proprietari del file,
3749 non tutti i valori possibili di \param{mode} sono permessi o hanno effetto;
3750 in particolare accade che:
3752 \item siccome solo l'amministratore può impostare lo \itindex{sticky~bit}
3753 \textit{sticky bit}, se l'\ids{UID} effettivo del processo non è zero esso
3754 viene automaticamente cancellato (senza notifica di errore) qualora sia
3755 stato indicato in \param{mode}.
3756 \item per quanto detto in sez.~\ref{sec:file_ownership_management} riguardo la
3757 creazione dei nuovi file, si può avere il caso in cui il file creato da un
3758 processo è assegnato ad un gruppo per il quale il processo non ha privilegi.
3759 Per evitare che si possa assegnare il bit \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} ad
3760 un file appartenente ad un gruppo per cui non si hanno diritti, questo viene
3761 automaticamente cancellato da \param{mode} (senza notifica di errore)
3762 qualora il gruppo del file non corrisponda a quelli associati al processo
3763 (la cosa non avviene quando l'\ids{UID} effettivo del processo è zero).
3766 Per alcuni filesystem\footnote{i filesystem più comuni (\textsl{ext2},
3767 \textsl{ext3}, \textsl{ext4}, \textsl{ReiserFS}) supportano questa
3768 caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista un'ulteriore
3769 misura di sicurezza, volta a scongiurare l'abuso dei \itindex{suid~bit} bit
3770 \acr{suid} e \acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi
3771 bit dai permessi di un file qualora un processo che non appartenga
3772 all'amministratore\footnote{per la precisione un processo che non dispone
3773 della \itindex{capabilities} capacità \const{CAP\_FSETID}, vedi
3774 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} effettui una scrittura. In questo modo
3775 anche se un utente malizioso scopre un file \acr{suid} su cui può scrivere,
3776 un'eventuale modifica comporterà la perdita di questo privilegio.
3778 Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod} ci permettono di modificare i
3779 permessi di un file, resta però il problema di quali sono i permessi assegnati
3780 quando il file viene creato. Le funzioni dell'interfaccia nativa di Unix, come
3781 vedremo in sez.~\ref{sec:file_open}, permettono di indicare esplicitamente i
3782 permessi di creazione di un file, ma questo non è possibile per le funzioni
3783 dell'interfaccia standard ANSI C che non prevede l'esistenza di utenti e
3784 gruppi, ed inoltre il problema si pone anche per l'interfaccia nativa quando i
3785 permessi non vengono indicati esplicitamente.
3789 Per le funzioni dell'interfaccia standard ANSI C l'unico riferimento possibile
3790 è quello della modalità di apertura del nuovo file (lettura/scrittura o sola
3791 lettura), che però può fornire un valore che è lo stesso per tutti e tre i
3792 permessi di sez.~\ref{sec:file_perm_overview} (cioè $666$ nel primo caso e
3793 $222$ nel secondo). Per questo motivo il sistema associa ad ogni
3794 processo\footnote{è infatti contenuta nel campo \var{umask} della struttura
3795 \struct{fs\_struct}, vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} una maschera di
3796 bit, la cosiddetta \textit{umask}, che viene utilizzata per impedire che
3797 alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di creazione. I
3798 bit indicati nella maschera vengono infatti cancellati dai permessi quando un
3799 nuovo file viene creato.\footnote{l'operazione viene fatta sempre: anche
3800 qualora si indichi esplicitamente un valore dei permessi nelle funzioni di
3801 creazione che lo consentono, i permessi contenuti nella \textit{umask}
3804 La funzione che permette di impostare il valore di questa maschera di
3805 controllo è \funcd{umask}, ed il suo prototipo è:
3806 \begin{prototype}{stat.h}
3807 {mode\_t umask(mode\_t mask)}
3809 Imposta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato da \param{mask}
3810 (di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi).
3812 \bodydesc{La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una
3813 delle poche funzioni che non restituisce codici di errore.}
3816 In genere si usa questa maschera per impostare un valore predefinito che
3817 escluda preventivamente alcuni permessi (usualmente quello di scrittura per il
3818 gruppo e gli altri, corrispondente ad un valore per \param{mask} pari a
3819 $022$). In questo modo è possibile cancellare automaticamente i permessi non
3820 voluti. Di norma questo valore viene impostato una volta per tutte al login a
3821 $022$, e gli utenti non hanno motivi per modificarlo.
3826 \subsection{La gestione della titolarità dei file}
3827 \label{sec:file_ownership_management}
3829 Vedremo in sez.~\ref{sec:file_base_func} con quali funzioni si possono creare
3830 nuovi file, in tale occasione vedremo che è possibile specificare in sede di
3831 creazione quali permessi applicare ad un file, però non si può indicare a
3832 quale utente e gruppo esso deve appartenere. Lo stesso problema si presenta
3833 per la creazione di nuove directory (procedimento descritto in
3834 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).
3836 Lo standard POSIX prescrive che l'\ids{UID} del nuovo file corrisponda
3837 all'\ids{UID} effettivo del processo che lo crea; per il \ids{GID} invece
3838 prevede due diverse possibilità:
3840 \item il \ids{GID} del file corrisponde al \ids{GID} effettivo del processo.
3841 \item il \ids{GID} del file corrisponde al \ids{GID} della directory in cui
3844 in genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
3845 semantica BSD. Linux invece segue quella che viene chiamata semantica SVr4; di
3846 norma cioè il nuovo file viene creato, seguendo la prima opzione, con il
3847 \ids{GID} del processo, se però la directory in cui viene creato il file ha il
3848 bit \acr{sgid} impostato allora viene usata la seconda opzione.
3850 Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \ids{GID} viene sempre
3851 automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
3852 partenza, in tutte le sotto-directory.
3854 La semantica SVr4 offre la possibilità di scegliere, ma per ottenere lo stesso
3855 risultato di coerenza che si ha con BSD necessita che quando si creano nuove
3856 directory venga anche propagato anche il bit \acr{sgid}. Questo è il
3857 comportamento predefinito del comando \cmd{mkdir}, ed è in questo modo ad
3858 esempio che le varie distribuzioni assicurano che le sotto-directory create
3859 nella home di un utente restino sempre con il \ids{GID} del gruppo primario
3862 La presenza del bit \acr{sgid} è inoltre molto comoda quando si hanno
3863 directory contenenti file condivisi all'intero di un gruppo in cui possono
3864 scrivere tutti i membri dello stesso, dato che assicura che i file che gli
3865 utenti vi creano appartengano sempre allo stesso gruppo. Questo non risolve
3866 però completamente i problemi di accesso da parte di altri utenti dello stesso
3867 gruppo, in quanto i permessi assegnati al gruppo potrebbero non essere
3868 sufficienti; in tal caso si deve aver cura di usare un valore di
3869 \itindex{umask} \textit{umask} che ne lasci di sufficienti.\footnote{in tal
3870 caso si può assegnare agli utenti del gruppo una \textit{umask} di $002$,
3871 anche se la soluzione migliore in questo caso è usare una ACL di default
3872 (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}).}
3874 Come avviene nel caso dei permessi il sistema fornisce anche delle funzioni,
3875 \funcd{chown}, \funcd{fchown} e \funcd{lchown}, che permettono di cambiare sia
3876 l'utente che il gruppo a cui un file appartiene; i rispettivi prototipi sono:
3878 \headdecl{sys/types.h}
3879 \headdecl{sys/stat.h}
3881 \funcdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
3882 \funcdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
3883 \funcdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
3885 Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
3886 specificati dalle variabili \param{owner} e \param{group}.
3888 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
3889 errore, nel qual caso caso \var{errno} assumerà i valori:
3891 \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
3892 proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
3894 Oltre a questi entrambe restituiscono gli errori \errval{EROFS} e
3895 \errval{EIO}; \func{chown} restituisce anche \errval{EFAULT},
3896 \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
3897 \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchown} anche \errval{EBADF}.}
3900 Con Linux solo l'amministratore\footnote{o in generale un processo con la
3901 \itindex{capabilities} capacità \const{CAP\_CHOWN}, vedi
3902 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} può cambiare il proprietario di un file;
3903 in questo viene seguita la semantica usata da BSD che non consente agli utenti
3904 di assegnare i loro file ad altri utenti evitando eventuali aggiramenti delle
3905 quote. L'amministratore può cambiare sempre il gruppo di un file, il
3906 proprietario può cambiare il gruppo solo dei file che gli appartengono e solo
3907 se il nuovo gruppo è il suo gruppo primario o uno dei gruppi di cui fa parte.
3909 La funzione \func{chown} segue i link simbolici, per operare direttamente su
3910 un link simbolico si deve usare la funzione \func{lchown}.\footnote{fino alla
3911 versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non seguiva i link simbolici, da
3912 allora questo comportamento è stato assegnato alla funzione \func{lchown},
3913 introdotta per l'occasione, ed è stata creata una nuova system call per
3914 \func{chown} che seguisse i link simbolici.} La funzione \func{fchown} opera
3915 su un file aperto, essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX.
3916 Un'altra estensione rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come
3917 valore per \param{owner} e \param{group} i valori restano immutati.
3919 Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
3920 privilegi di root entrambi i bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} e
3921 \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} vengono cancellati. Questo non avviene per il
3922 bit \acr{sgid} nel caso in cui esso sia usato (in assenza del corrispondente
3923 permesso di esecuzione) per indicare che per il file è attivo il
3924 \itindex{mandatory~locking} \textit{mandatory locking} (vedi
3925 sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
3928 \subsection{Un quadro d'insieme sui permessi}
3929 \label{sec:file_riepilogo}
3931 Avendo affrontato in maniera separata il comportamento delle varie funzioni
3932 che operano sui permessi dei file ed avendo trattato in sezioni diverse il
3933 significato dei singoli bit dei permessi, vale la pena di fare un riepilogo in
3934 cui si riassumano le caratteristiche di ciascuno di essi, in modo da poter
3935 fornire un quadro d'insieme.
3940 \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
3942 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
3943 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
3944 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
3945 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
3946 \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per i file}} \\
3948 \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
3951 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del proprietario.\\
3952 -&1&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del gruppo proprietario.\\
3953 -&1&-&-&-&0&-&-&-&-&-&-&Il \itindex{mandatory~locking}
3954 \textit{mandatory locking} è abilitato.\\
3955 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
3956 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il proprietario.\\
3957 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il proprietario.\\
3958 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di esecuzione per il proprietario.\\
3959 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il gruppo proprietario.\\
3960 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il gruppo proprietario.\\
3961 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di esecuzione per il gruppo proprietario.\\
3962 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di lettura per tutti gli altri.\\
3963 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di scrittura per tutti gli altri.\\
3964 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di esecuzione per tutti gli altri.\\
3967 \multicolumn{3}{|c|}{special}&
3968 \multicolumn{3}{|c|}{user}&
3969 \multicolumn{3}{|c|}{group}&
3970 \multicolumn{3}{|c|}{other}&
3971 \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per le directory}} \\
3973 \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
3976 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
3977 -&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Propaga il gruppo proprietario ai nuovi file
3979 -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Limita l'accesso in scrittura dei file nella
3981 -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il proprietario.\\
3982 -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il proprietario.\\
3983 -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di attraversamento per il proprietario.\\
3984 -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il gruppo
3986 -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il gruppo
3988 -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di attraversamento per il gruppo
3990 -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di visualizzazione per tutti gli altri.\\
3991 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di aggiornamento per tutti gli altri.\\
3992 -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di attraversamento per tutti gli altri.\\
3995 \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per un
3997 \label{tab:file_fileperm_bits}
4000 Nella parte superiore di tab.~\ref{tab:file_fileperm_bits} si è riassunto il
4001 significato dei vari bit dei permessi per un file ordinario; per quanto
4002 riguarda l'applicazione dei permessi per proprietario, gruppo ed altri si
4003 ricordi quanto illustrato in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Per
4004 compattezza, nella tabella si sono specificati i bit di \itindex{suid~bit}
4005 \textit{suid}, \itindex{sgid~bit} \textit{sgid} e \textit{sticky}
4006 \itindex{sticky~bit} con la notazione illustrata anche in
4007 fig.~\ref{fig:file_perm_bit}. Nella parte inferiore si sono invece riassunti
4008 i significati dei vari bit dei permessi per una directory; anche in questo
4009 caso si è riapplicato ai bit di \itindex{suid~bit} \textit{suid},
4010 \itindex{sgid~bit} \textit{sgid} e \textit{sticky} \itindex{sticky~bit} la
4011 notazione illustrata in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
4013 Si ricordi infine che i permessi non hanno alcun significato per i link
4014 simbolici, mentre per i \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo hanno
4015 senso soltanto i permessi di lettura e scrittura, che si riflettono sulla
4016 possibilità di compiere dette operazioni sul dispositivo stesso.
4018 Nella tabella si è indicato con il carattere ``-'' il fatto che il valore del
4019 bit in questione non è influente rispetto a quanto indicato nella riga della
4020 tabella; la descrizione del significato fa riferimento soltanto alla
4021 combinazione di bit per i quali è stato riportato esplicitamente un valore.
4022 Si rammenti infine che il valore dei bit dei permessi non ha alcun effetto
4023 qualora il processo possieda i privilegi di amministratore.
4026 \section{Caratteristiche e funzionalità avanzate}
4027 \label{sec:file_dir_advances}
4029 Tratteremo qui alcune caratteristiche e funzionalità avanzate della gestione
4030 di file e directory, affrontando anche una serie di estensioni
4031 dell'interfaccia classica dei sistemi unix-like, principalmente utilizzate a
4032 scopi di sicurezza, che sono state introdotte nelle versioni più recenti di
4035 \subsection{Gli attributi estesi}
4036 \label{sec:file_xattr}
4038 \itindbeg{Extended~Attributes}
4040 Nelle sezioni precedenti abbiamo trattato in dettaglio le varie informazioni
4041 che il sistema mantiene negli \itindex{inode} \textit{inode}, e le varie
4042 funzioni che permettono di modificarle. Si sarà notato come in realtà queste
4043 informazioni siano estremamente ridotte. Questo è dovuto al fatto che Unix
4044 origina negli anni '70, quando le risorse di calcolo e di spazio disco erano
4045 minime. Con il venir meno di queste restrizioni è incominciata ad emergere
4046 l'esigenza di poter associare ai file delle ulteriori informazioni astratte
4047 (quelli che vengono chiamati i \textsl{meta-dati}) che però non potevano
4048 trovare spazio nei dati classici mantenuti negli \itindex{inode}
4051 Per risolvere questo problema alcuni sistemi unix-like (e fra questi anche
4052 Linux) hanno introdotto un meccanismo generico, detto \textit{Extended
4053 Attributes} che consenta di associare delle informazioni ai singoli
4054 file.\footnote{l'uso più comune è quello della ACL, che tratteremo nella
4055 prossima sezione.} Gli \textsl{attributi estesi} non sono altro che delle
4056 coppie nome/valore che sono associate permanentemente ad un oggetto sul
4057 filesystem, analoghi di quello che sono le variabili di ambiente (vedi
4058 sez.~\ref{sec:proc_environ}) per un processo.
4060 Altri sistemi (come Solaris, MacOS e Windows) hanno adottato un meccanismo
4061 diverso in cui ad un file sono associati diversi flussi di dati, su cui
4062 possono essere mantenute ulteriori informazioni, che possono essere accedute
4063 con le normali operazioni di lettura e scrittura. Questi non vanno confusi con
4064 gli \textit{Extended Attributes} (anche se su Solaris hanno lo stesso nome),
4065 che sono un meccanismo molto più semplice, che pur essendo limitato (potendo
4066 contenere solo una quantità limitata di informazione) hanno il grande
4067 vantaggio di essere molto più semplici da realizzare, più
4068 efficienti,\footnote{cosa molto importante, specie per le applicazioni che
4069 richiedono una gran numero di accessi, come le ACL.} e di garantire
4070 l'atomicità di tutte le operazioni.
4072 In Linux gli attributi estesi sono sempre associati al singolo \itindex{inode}
4073 \textit{inode} e l'accesso viene sempre eseguito in forma atomica, in lettura
4074 il valore corrente viene scritto su un buffer in memoria, mentre la scrittura
4075 prevede che ogni valore precedente sia sovrascritto.
4077 Si tenga presente che non tutti i filesystem supportano gli \textit{Extended
4078 Attributes}; al momento della scrittura di queste dispense essi sono
4079 presenti solo sui vari \textsl{extN}, \textsl{ReiserFS}, \textsl{JFS},
4080 \textsl{XFS} e \textsl{Btrfs}.\footnote{l'elenco è aggiornato a Luglio 2011.}
4081 Inoltre a seconda della implementazione ci possono essere dei limiti sulla
4082 quantità di attributi che si possono utilizzare.\footnote{ad esempio nel caso
4083 di \textsl{ext2} ed \textsl{ext3} è richiesto che essi siano contenuti
4084 all'interno di un singolo blocco (pertanto con dimensioni massime pari a
4085 1024, 2048 o 4096 byte a seconda delle dimensioni di quest'ultimo impostate
4086 in fase di creazione del filesystem), mentre con \textsl{XFS} non ci sono
4087 limiti ed i dati vengono memorizzati in maniera diversa (nell'\textit{inode}
4088 stesso, in un blocco a parte, o in una struttura ad albero dedicata) per
4089 mantenerne la scalabilità.} Infine lo spazio utilizzato per mantenere gli
4090 attributi estesi viene tenuto in conto per il calcolo delle quote di utente e
4091 gruppo proprietari del file.
4093 Come meccanismo per mantenere informazioni aggiuntive associate al singolo
4094 file, gli \textit{Extended Attributes} possono avere usi anche molto diversi
4095 fra loro. Per poterli distinguere allora sono stati suddivisi in
4096 \textsl{classi}, a cui poter applicare requisiti diversi per l'accesso e la
4097 gestione. Per questo motivo il nome di un attributo deve essere sempre
4098 specificato nella forma \texttt{namespace.attribute}, dove \texttt{namespace}
4099 fa riferimento alla classe a cui l'attributo appartiene, mentre
4100 \texttt{attribute} è il nome ad esso assegnato. In tale forma il nome di un
4101 attributo esteso deve essere univoco. Al momento\footnote{della scrittura di
4102 questa sezione, kernel 2.6.23, ottobre 2007.} sono state definite le quattro
4103 classi di attributi riportate in tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}.
4108 \begin{tabular}{|l|p{12cm}|}
4110 \textbf{Nome} & \textbf{Descrizione} \\
4113 \texttt{security}&Gli \textit{extended security attributes}: vengono
4114 utilizzati dalle estensioni di sicurezza del kernel (i
4115 \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux
4116 Security Modules}), per le realizzazione di meccanismi
4117 evoluti di controllo di accesso come \index{SELinux}
4118 SELinux o le \textit{capabilities} dei file di
4119 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.\\
4120 \texttt{system} & Gli \textit{extended security attributes}: sono usati
4121 dal kernel per memorizzare dati di sistema associati ai
4122 file come le \itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL (vedi
4123 sez.~\ref{sec:file_ACL}) o le \itindex{capabilities}
4124 \textit{capabilities} (vedi
4125 sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).\\
4126 \texttt{trusted}& I \textit{trusted extended attributes}: vengono
4127 utilizzati per poter realizzare in user space
4128 meccanismi che consentano di mantenere delle
4129 informazioni sui file che non devono essere accessibili
4130 ai processi ordinari.\\
4131 \texttt{user} & Gli \textit{extended user attributes}: utilizzati per
4132 mantenere informazioni aggiuntive sui file (come il
4133 \textit{mime-type}, la codifica dei caratteri o del
4134 file) accessibili dagli utenti.\\
4137 \caption{I nomi utilizzati valore di \texttt{namespace} per distinguere le
4138 varie classi di \textit{Extended Attributes}.}
4139 \label{tab:extended_attribute_class}
4143 Dato che uno degli usi degli \textit{Extended Attributes} è quello che li
4144 impiega per realizzare delle estensioni (come le
4145 \itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL, \index{SELinux} SELinux, ecc.) al
4146 tradizionale meccanismo dei controlli di accesso di Unix, l'accesso ai loro
4147 valori viene regolato in maniera diversa a seconda sia della loro classe sia
4148 di quali, fra le estensioni che li utilizzano, sono poste in uso. In
4149 particolare, per ciascuna delle classi riportate in
4150 tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}, si hanno i seguenti casi:
4151 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
4152 \item[\texttt{security}] L'accesso agli \textit{extended security attributes}
4153 dipende dalle politiche di sicurezza stabilite da loro stessi tramite
4154 l'utilizzo di un sistema di controllo basato sui
4155 \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux Security Modules} (ad esempio
4156 \index{SELinux} SELinux). Pertanto l'accesso in lettura o scrittura dipende
4157 dalle politiche di sicurezza implementate all'interno dal modulo di
4158 sicurezza che si sta utilizzando al momento (ciascuno avrà le sue). Se non è
4159 stato caricato nessun modulo di sicurezza l'accesso in lettura sarà
4160 consentito a tutti i processi, mentre quello in scrittura solo ai processi
4161 con privilegi amministrativi dotati della \index{capabilities}
4162 \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.
4164 \item[\texttt{system}] Anche l'accesso agli \textit{extended system
4165 attributes} dipende dalle politiche di accesso che il kernel realizza
4166 anche utilizzando gli stessi valori in essi contenuti. Ad esempio nel caso
4167 delle \itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL l'accesso è consentito in
4168 lettura ai processi che hanno la capacità di eseguire una ricerca sul file
4169 (cioè hanno il permesso di lettura sulla directory che contiene il file) ed
4170 in scrittura al proprietario del file o ai processi dotati della
4171 \textit{capability} \index{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.\footnote{vale
4172 a dire una politica di accesso analoga a quella impiegata per gli ordinari
4175 \item[\texttt{trusted}] L'accesso ai \textit{trusted extended attributes}, sia
4176 per la lettura che per la scrittura, è consentito soltanto ai processi con
4177 privilegi amministrativi dotati della \index{capabilities}
4178 \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}. In questo modo si possono
4179 utilizzare questi attributi per realizzare in user space dei meccanismi di
4180 controllo che accedono ad informazioni non disponibili ai processi ordinari.
4182 \item[\texttt{user}] L'accesso agli \textit{extended user attributes} è
4183 regolato dai normali permessi dei file: occorre avere il permesso di lettura
4184 per leggerli e quello di scrittura per scriverli o modificarli. Dato l'uso
4185 di questi attributi si è scelto di applicare al loro accesso gli stessi
4186 criteri che si usano per l'accesso al contenuto dei file (o delle directory)
4187 cui essi fanno riferimento. Questa scelta vale però soltanto per i file e le
4188 directory ordinarie, se valesse in generale infatti si avrebbe un serio
4189 problema di sicurezza dato che esistono diversi oggetti sul filesystem per i
4190 quali è normale avere avere il permesso di scrittura consentito a tutti gli
4191 utenti, come i link simbolici, o alcuni \index{file!di~dispositivo} file di
4192 dispositivo come \texttt{/dev/null}. Se fosse possibile usare su di essi gli
4193 \textit{extended user attributes} un utente qualunque potrebbe inserirvi
4194 dati a piacere.\footnote{la cosa è stata notata su XFS, dove questo
4195 comportamento permetteva, non essendovi limiti sullo spazio occupabile
4196 dagli \textit{Extended Attributes}, di bloccare il sistema riempiendo il
4199 La semantica del controllo di accesso indicata inoltre non avrebbe alcun
4200 senso al di fuori di file e directory: i permessi di lettura e scrittura per
4201 un \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo attengono alle capacità
4202 di accesso al dispositivo sottostante,\footnote{motivo per cui si può
4203 formattare un disco anche se \texttt{/dev} è su un filesystem in sola
4204 lettura.} mentre per i link simbolici questi vengono semplicemente
4205 ignorati: in nessuno dei due casi hanno a che fare con il contenuto del
4206 file, e nella discussione relativa all'uso degli \textit{extended user
4207 attributes} nessuno è mai stato capace di indicare una qualche forma
4208 sensata di utilizzo degli stessi per link simbolici o
4209 \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo, e neanche per le fifo o i
4210 socket. Per questo motivo essi sono stati completamente disabilitati per
4211 tutto ciò che non sia un file regolare o una directory.\footnote{si può
4212 verificare la semantica adottata consultando il file \texttt{fs/xattr.c}
4213 dei sorgenti del kernel.} Inoltre per le directory è stata introdotta una
4214 ulteriore restrizione, dovuta di nuovo alla presenza ordinaria di permessi
4215 di scrittura completi su directory come \texttt{/tmp}. Per questo motivo,
4216 per evitare eventuali abusi, se una directory ha lo \itindex{sticky~bit}
4217 \textit{sticky bit} attivo sarà consentito scrivere i suoi \textit{extended
4218 user attributes} soltanto se si è proprietari della stessa, o si hanno i
4219 privilegi amministrativi della capability \index{capabilities}
4220 \const{CAP\_FOWNER}.
4223 Le funzioni per la gestione degli attributi estesi, come altre funzioni di
4224 gestione avanzate specifiche di Linux, non fanno parte delle \acr{glibc}, e
4225 sono fornite da una apposita libreria, \texttt{libattr}, che deve essere
4226 installata a parte;\footnote{la versione corrente della libreria è
4227 \texttt{libattr1}.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà indicare
4228 esplicitamente l'uso della suddetta libreria invocando il compilatore con
4229 l'opzione \texttt{-lattr}.
4231 Per poter leggere gli attributi estesi sono disponibili tre diverse funzioni,
4232 \funcd{getxattr}, \funcd{lgetxattr} e \funcd{fgetxattr}, che consentono
4233 rispettivamente di richiedere gli attributi relativi a un file, a un link
4234 simbolico e ad un file descriptor; i rispettivi prototipi sono:
4236 \headdecl{sys/types.h}
4237 \headdecl{attr/xattr.h}
4239 \funcdecl{ssize\_t getxattr(const char *path, const char *name, void
4240 *value, size\_t size)}
4242 \funcdecl{ssize\_t lgetxattr(const char *path, const char *name, void
4243 *value, size\_t size)}
4245 \funcdecl{ssize\_t fgetxattr(int filedes, const char *name, void *value,
4248 Le funzioni leggono il valore di un attributo esteso.
4250 \bodydesc{Le funzioni restituiscono un intero positivo che indica la
4251 dimensione dell'attributo richiesto in caso di successo, e $-1$ in caso di
4252 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
4254 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
4255 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
4256 non è sufficiente per contenere il risultato.
4257 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
4258 filesystem o sono disabilitati.
4260 e tutti gli errori di \func{stat}, come \errcode{EPERM} se non si hanno i
4261 permessi di accesso all'attributo. }
4264 Le funzioni \func{getxattr} e \func{lgetxattr} prendono come primo argomento
4265 un pathname che indica il file di cui si vuole richiedere un attributo, la
4266 sola differenza è che la seconda, se il pathname indica un link simbolico,
4267 restituisce gli attributi di quest'ultimo e non quelli del file a cui esso fa
4268 riferimento. La funzione \func{fgetxattr} prende invece come primo argomento
4269 un numero di file descriptor, e richiede gli attributi del file ad esso
4272 Tutte e tre le funzioni richiedono di specificare nell'argomento \param{name}
4273 il nome dell'attributo di cui si vuole ottenere il valore. Il nome deve essere
4274 indicato comprensivo di prefisso del \textit{namespace} cui appartiene (uno
4275 dei valori di tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}) nella forma
4276 \texttt{namespace.attributename}, come stringa terminata da un carattere NUL.
4277 Il suo valore verrà restituito nel buffer puntato dall'argomento \param{value}
4278 per una dimensione massima di \param{size} byte;\footnote{gli attributi estesi
4279 possono essere costituiti arbitrariamente da dati testuali o binari.} se
4280 quest'ultima non è sufficiente si avrà un errore di \errcode{ERANGE}.
4282 Per evitare di dover indovinare la dimensione di un attributo per tentativi si
4283 può eseguire una interrogazione utilizzando un valore nullo per \param{size};
4284 in questo caso non verrà letto nessun dato, ma verrà restituito come valore di
4285 ritorno della funzione chiamata la dimensione totale dell'attributo esteso
4286 richiesto, che si potrà usare come stima per allocare un buffer di dimensioni
4287 sufficienti.\footnote{si parla di stima perché anche se le funzioni
4288 restituiscono la dimensione esatta dell'attributo al momento in cui sono
4289 eseguite, questa potrebbe essere modificata in qualunque momento da un
4290 successivo accesso eseguito da un altro processo.}
4292 Un secondo gruppo di funzioni è quello che consente di impostare il valore di
4293 un attributo esteso, queste sono \funcd{setxattr}, \funcd{lsetxattr} e
4294 \funcd{fsetxattr}, e consentono di operare rispettivamente su un file, su un
4295 link simbolico o specificando un file descriptor; i loro prototipi sono:
4297 \headdecl{sys/types.h}
4298 \headdecl{attr/xattr.h}
4300 \funcdecl{int setxattr(const char *path, const char *name, const void
4301 *value, size\_t size, int flags)}
4303 \funcdecl{int lsetxattr(const char *path, const char *name, const void
4304 *value, size\_t size, int flags)}
4306 \funcdecl{int fsetxattr(int filedes, const char *name, const void *value,
4307 size\_t size, int flags)}
4309 Impostano il valore di un attributo esteso.
4311 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e $-1$ in caso di
4312 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
4314 \item[\errcode{ENOATTR}] si è usato il flag \const{XATTR\_REPLACE} e
4315 l'attributo richiesto non esiste.
4316 \item[\errcode{EEXIST}] si è usato il flag \const{XATTR\_CREATE} ma
4317 l'attributo esiste già.
4318 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
4319 filesystem o sono disabilitati.
4321 Oltre a questi potranno essere restituiti tutti gli errori di \func{stat},
4322 ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi di accesso
4327 Le tre funzioni prendono come primo argomento un valore adeguato al loro
4328 scopo, usato in maniera del tutto identica a quanto visto in precedenza per le
4329 analoghe che leggono gli attributi estesi. Il secondo argomento \param{name}
4330 deve indicare, anche in questo caso con gli stessi criteri appena visti per le
4331 analoghe \func{getxattr}, \func{lgetxattr} e \func{fgetxattr}, il nome
4332 (completo di suffisso) dell'attributo su cui si vuole operare.
4334 Il valore che verrà assegnato all'attributo dovrà essere preparato nel buffer
4335 puntato da \param{value}, e la sua dimensione totale (in byte) sarà indicata
4336 dall'argomento \param{size}. Infine l'argomento \param{flag} consente di
4337 controllare le modalità di sovrascrittura dell'attributo esteso, esso può
4338 prendere due valori: con \const{XATTR\_REPLACE} si richiede che l'attributo
4339 esista, nel qual caso verrà sovrascritto, altrimenti si avrà errore, mentre
4340 con \const{XATTR\_CREATE} si richiede che l'attributo non esista, nel qual
4341 caso verrà creato, altrimenti si avrà errore ed il valore attuale non sarà
4342 modificato. Utilizzando per \param{flag} un valore nullo l'attributo verrà
4343 modificato se è già presente, o creato se non c'è.
4345 Le funzioni finora illustrate permettono di leggere o scrivere gli attributi
4346 estesi, ma sarebbe altrettanto utile poter vedere quali sono gli attributi
4347 presenti; a questo provvedono le funzioni \funcd{listxattr},
4348 \funcd{llistxattr} e \funcd{flistxattr} i cui prototipi sono:
4350 \headdecl{sys/types.h}
4351 \headdecl{attr/xattr.h}
4353 \funcdecl{ssize\_t listxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
4355 \funcdecl{ssize\_t llistxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
4357 \funcdecl{ssize\_t flistxattr(int filedes, char *list, size\_t size)}
4359 Leggono la lista degli attributi estesi di un file.
4361 \bodydesc{Le funzioni restituiscono un intero positivo che indica la
4362 dimensione della lista in caso di successo, e $-1$ in caso di errore, nel
4363 qual caso \var{errno} assumerà i valori:
4365 \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
4366 non è sufficiente per contenere il risultato.
4367 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
4368 filesystem o sono disabilitati.
4370 Oltre a questi potranno essere restituiti tutti gli errori di \func{stat},
4371 ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi di accesso
4376 Come per le precedenti le tre funzioni leggono gli attributi rispettivamente
4377 di un file, un link simbolico o specificando un file descriptor, da
4378 specificare con il loro primo argomento. Gli altri due argomenti, identici per
4379 tutte e tre, indicano rispettivamente il puntatore \param{list} al buffer dove
4380 deve essere letta la lista e la dimensione \param{size} di quest'ultimo.
4382 La lista viene fornita come sequenza non ordinata dei nomi dei singoli
4383 attributi estesi (sempre comprensivi del prefisso della loro classe) ciascuno
4384 dei quali è terminato da un carattere nullo. I nomi sono inseriti nel buffer
4385 uno di seguito all'altro. Il valore di ritorno della funzione indica la
4386 dimensione totale della lista in byte.
4388 Come per le funzioni di lettura dei singoli attributi se le dimensioni del
4389 buffer non sono sufficienti si avrà un errore, ma è possibile ottenere dal
4390 valore di ritorno della funzione una stima della dimensione totale della lista
4391 usando per \param{size} un valore nullo.
4393 Infine per rimuovere semplicemente un attributo esteso, si ha a disposizione
4394 un ultimo gruppo di funzioni: \funcd{removexattr}, \funcd{lremovexattr} e
4395 \funcd{fremovexattr}; i rispettivi prototipi sono:
4397 \headdecl{sys/types.h}
4398 \headdecl{attr/xattr.h}
4400 \funcdecl{int removexattr(const char *path, const char *name)}
4402 \funcdecl{int lremovexattr(const char *path, const char *name)}
4404 \funcdecl{int fremovexattr(int filedes, const char *name)}
4407 Rimuovono un attributo esteso di un file.
4409 \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e $-1$ in caso di
4410 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
4412 \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
4413 \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
4414 filesystem o sono disabilitati.
4416 ed inoltre tutti gli errori di \func{stat}.
4420 Le tre funzioni rimuovono l'attributo esteso indicato dall'argomento
4421 \param{name} rispettivamente di un file, un link simbolico o specificando un
4422 file descriptor, da specificare con il loro primo argomento. Anche in questo
4423 caso l'argomento \param{name} deve essere specificato con le modalità già
4424 illustrate in precedenza per le altre funzioni relative agli attributi estesi.
4426 \itindend{Extended~Attributes}
4429 \subsection{Le \textit{Access Control List}}
4430 \label{sec:file_ACL}
4432 % la documentazione di sistema è nei pacchetti libacl1-dev e acl
4433 % vedi anche http://www.suse.de/~agruen/acl/linux-acls/online/
4435 \itindbeg{Access~Control~List~(ACL)}
4437 Il modello classico dei permessi di Unix, per quanto funzionale ed efficiente,
4438 è comunque piuttosto limitato e per quanto possa aver coperto per lunghi anni
4439 le esigenze più comuni con un meccanismo semplice e potente, non è in grado di
4440 rispondere in maniera adeguata a situazioni che richiedono una gestione
4441 complessa dei permessi di accesso.\footnote{già un requisito come quello di
4442 dare accesso in scrittura ad alcune persone ed in sola lettura ad altre non
4443 si può soddisfare in maniera semplice.}
4445 Per questo motivo erano state progressivamente introdotte nelle varie versioni
4446 di Unix dei meccanismi di gestione dei permessi dei file più flessibili, nella
4447 forma delle cosiddette \textit{Access Control List} (indicate usualmente con
4448 la sigla ACL). Nello sforzo di standardizzare queste funzionalità era stato
4449 creato un gruppo di lavoro il cui scopo era estendere lo standard POSIX 1003
4450 attraverso due nuovi insiemi di specifiche, la POSIX 1003.1e per l'interfaccia
4451 di programmazione e la POSIX 1003.2c per i comandi di shell.
4453 Gli obiettivi erano però forse troppo ambizioni, e nel gennaio del 1998 i
4454 finanziamenti vennero ritirati senza che si fosse arrivati alla definizione di
4455 uno standard, dato però che una parte della documentazione prodotta era di
4456 alta qualità venne deciso di rilasciare al pubblico la diciassettesima bozza
4457 del documento, quella che va sotto il nome di \textit{POSIX 1003.1e Draft 17},
4458 che è divenuta la base sulla quale si definiscono le cosiddette \textit{Posix
4461 A differenza di altri sistemi (ad esempio FreeBSD) nel caso di Linux si è
4462 scelto di realizzare le ACL attraverso l'uso degli
4463 \itindex{Extended~Attributes} \textit{Extended Attributes} (appena trattati in
4464 sez.~\ref{sec:file_xattr}), e fornire tutte le relative funzioni di gestione
4465 tramite una libreria, \texttt{libacl} che nasconde i dettagli implementativi
4466 delle ACL e presenta ai programmi una interfaccia che fa riferimento allo
4467 standard POSIX 1003.1e.
4469 Anche in questo caso le funzioni di questa libreria non fanno parte delle
4470 \acr{glibc} e devono essere installate a parte;\footnote{la versione corrente
4471 della libreria è \texttt{libacl1}, e nel caso si usi Debian la si può
4472 installare con il pacchetto omonimo e con il collegato \texttt{libacl1-dev}
4473 per i file di sviluppo.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà
4474 indicare esplicitamente l'uso della libreria \texttt{libacl} invocando il
4475 compilatore con l'opzione \texttt{-lacl}. Si tenga presente inoltre che per
4476 poterle utilizzare le ACL devono essere attivate esplicitamente montando il
4477 filesystem\footnote{che deve supportarle, ma questo è ormai vero per
4478 praticamente tutti i filesystem più comuni, con l'eccezione di NFS per il
4479 quale esiste però un supporto sperimentale.} su cui le si vogliono
4480 utilizzare con l'opzione \texttt{acl} attiva. Dato che si tratta di una
4481 estensione è infatti opportuno utilizzarle soltanto laddove siano necessarie.
4483 Una ACL è composta da un insieme di voci, e ciascuna voce è a sua volta
4484 costituita da un \textsl{tipo}, da un eventuale
4485 \textsl{qualificatore},\footnote{deve essere presente soltanto per le voci di
4486 tipo \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}.} e da un insieme di permessi.
4487 Ad ogni oggetto sul filesystem si può associare una ACL che ne governa i
4488 permessi di accesso, detta \textit{access ACL}. Inoltre per le directory si
4489 può impostare una ACL aggiuntiva, detta \textit{default ACL}, che serve ad
4490 indicare quale dovrà essere la ACL assegnata di default nella creazione di un
4491 file all'interno della directory stessa. Come avviene per i permessi le ACL
4492 possono essere impostate solo del proprietario del file, o da un processo con
4493 la capability \index{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.
4498 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
4500 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
4503 \const{ACL\_USER\_OBJ} & voce che contiene i diritti di accesso del
4504 proprietario del file.\\
4505 \const{ACL\_USER} & voce che contiene i diritti di accesso per
4506 l'utente indicato dal rispettivo
4508 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}& voce che contiene i diritti di accesso del
4509 gruppo proprietario del file.\\
4510 \const{ACL\_GROUP} & voce che contiene i diritti di accesso per
4511 il gruppo indicato dal rispettivo
4513 \const{ACL\_MASK} & voce che contiene la maschera dei massimi
4514 permessi di accesso che possono essere garantiti
4515 da voci del tipo \const{ACL\_USER},
4516 \const{ACL\_GROUP} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ}.\\
4517 \const{ACL\_OTHER} & voce che contiene i diritti di accesso di chi
4518 non corrisponde a nessuna altra voce dell'ACL.\\
4521 \caption{Le costanti che identificano i tipi delle voci di una ACL.}
4522 \label{tab:acl_tag_types}
4525 L'elenco dei vari tipi di voci presenti in una ACL, con una breve descrizione
4526 del relativo significato, è riportato in tab.~\ref{tab:acl_tag_types}. Tre di
4527 questi tipi, \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
4528 \const{ACL\_OTHER}, corrispondono direttamente ai tre permessi ordinari dei
4529 file (proprietario, gruppo proprietario e tutti gli altri) e per questo una
4530 ACL valida deve sempre contenere una ed una sola voce per ciascuno di questi
4533 Una ACL può poi contenere un numero arbitrario di voci di tipo
4534 \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}, ciascuna delle quali indicherà i
4535 permessi assegnati all'utente e al gruppo indicato dal relativo qualificatore;
4536 ovviamente ciascuna di queste voci dovrà fare riferimento ad un utente o ad un
4537 gruppo diverso, e non corrispondenti a quelli proprietari del file. Inoltre se
4538 in una ACL esiste una voce di uno di questi due tipi è obbligatoria anche la
4539 presenza di una ed una sola voce di tipo \const{ACL\_MASK}, che negli altri
4542 Quest'ultimo tipo di voce contiene la maschera dei permessi che possono essere
4543 assegnati tramite voci di tipo \const{ACL\_USER}, \const{ACL\_GROUP} e
4544 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}; se in una di queste voci si fosse specificato un
4545 permesso non presente in \const{ACL\_MASK} questo verrebbe ignorato. L'uso di
4546 una ACL di tipo \const{ACL\_MASK} è di particolare utilità quando essa
4547 associata ad una \textit{default ACL} su una directory, in quanto i permessi
4548 così specificati verranno ereditati da tutti i file creati nella stessa
4549 directory. Si ottiene così una sorta di \itindex{umask} \textit{umask}
4550 associata ad un oggetto sul filesystem piuttosto che a un processo.
4552 Dato che le ACL vengono a costituire una estensione dei permessi ordinari, uno
4553 dei problemi che si erano posti nella loro standardizzazione era appunto
4554 quello della corrispondenza fra questi e le ACL. Come accennato i permessi
4555 ordinari vengono mappati le tre voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
4556 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} che devono essere presenti in
4557 qualunque ACL; un cambiamento ad una di queste voci viene automaticamente
4558 riflesso sui permessi ordinari dei file\footnote{per permessi ordinari si
4559 intende quelli mantenuti nell'\textit{inode}, che devono restare dato che un
4560 filesystem può essere montato senza abilitare le ACL.} e viceversa. In
4561 realtà la mappatura è diretta solo per le voci \const{ACL\_USER\_OBJ} e
4562 \const{ACL\_OTHER}, nel caso di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} questo vale soltanto
4563 se non è presente una voce di tipo \const{ACL\_MASK}, se invece questa è
4564 presente verranno tolti dai permessi di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} tutti quelli
4565 non presenti in \const{ACL\_MASK}.\footnote{questo diverso comportamento a
4566 seconda delle condizioni è stato introdotto dalla standardizzazione
4567 \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} per mantenere il comportamento invariato sui
4568 sistemi dotati di ACL per tutte quelle applicazioni che sono conformi
4569 soltanto all'ordinario standard \textit{POSIX 1003.1}.}
4571 Un secondo aspetto dell'incidenza delle ACL sul comportamento del sistema è
4572 quello relativo alla creazione di nuovi file,\footnote{o oggetti sul
4573 filesystem, il comportamento discusso vale per le funzioni \func{open} e
4574 \func{creat} (vedi sez.~\ref{sec:file_open}), \func{mkdir} (vedi
4575 sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), \func{mknod} e \func{mkfifo} (vedi
4576 sez.~\ref{sec:file_mknod}).} che come accennato può essere modificato dalla
4577 presenza di una \textit{default ACL} sulla directory che contiene quel file.
4578 Se questa non c'è valgono le regole usuali illustrate in
4579 sez.~\ref{sec:file_perm_management}, per cui essi sono determinati dalla
4580 \itindex{umask} \textit{umask} del processo, e la sola differenza è che i
4581 permessi ordinari da esse risultanti vengono automaticamente rimappati anche
4582 su una ACL di accesso assegnata automaticamente al nuovo file, che contiene
4583 soltanto le tre corrispondenti voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
4584 \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER}.
4586 Se invece è presente una ACL di default sulla directory che contiene il nuovo
4587 file questa diventerà automaticamente la sua ACL di accesso, a meno di non
4588 aver indicato, nelle funzioni di creazione che lo consentono, uno specifico
4589 valore per i permessi ordinari;\footnote{tutte le funzioni citate in
4590 precedenza supportano un argomento \var{mode} che indichi un insieme di
4591 permessi iniziale.} in tal caso saranno eliminati dalle voci corrispondenti
4592 nella ACL tutti quelli non presenti in tale indicazione.
4594 Dato che questa è la ragione che ha portato alla loro creazione, la principale
4595 modifica introdotta con la presenza della ACL è quella alle regole del
4596 controllo di accesso ai file illustrate in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}.
4597 Come nel caso ordinario per il controllo vengono sempre utilizzati gli
4598 identificatori del gruppo \textit{effective} del processo, ma in presenza di
4599 ACL i passi attraverso i quali viene stabilito se esso ha diritto di accesso
4602 \item Se l'\ids{UID} del processo è nullo l'accesso è sempre garantito senza
4604 \item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde al proprietario del file allora:
4606 \item se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
4607 l'accesso è consentito;
4608 \item altrimenti l'accesso è negato.
4610 \item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde ad un qualunque qualificatore
4611 presente in una voce \const{ACL\_USER} allora:
4613 \item se la voce \const{ACL\_USER} corrispondente e la voce
4614 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
4616 \item altrimenti l'accesso è negato.
4618 \item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
4619 corrisponde al gruppo proprietario del file allora:
4621 \item se la voce \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e una eventuale voce
4622 \const{ACL\_MASK} (se non vi sono voci di tipo \const{ACL\_GROUP} questa
4623 può non essere presente) contengono entrambe il permesso richiesto,
4624 l'accesso è consentito;
4625 \item altrimenti l'accesso è negato.
4627 \item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
4628 corrisponde ad un qualunque qualificatore presente in una voce
4629 \const{ACL\_GROUP} allora:
4631 \item se la voce \const{ACL\_GROUP} corrispondente e la voce
4632 \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
4634 \item altrimenti l'accesso è negato.
4636 \item Se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
4637 l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
4640 I passi di controllo vengono eseguiti esattamente in questa sequenza, e la
4641 decisione viene presa non appena viene trovata una corrispondenza con gli
4642 identificatori del processo. Questo significa che i permessi presenti in una
4643 voce di tipo \const{ACL\_USER} hanno la precedenza sui permessi ordinari
4644 associati al gruppo proprietario del file (vale a dire su
4645 \const{ACL\_GROUP\_OBJ}).
4647 Per la gestione delle ACL lo standard \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} ha
4648 previsto delle apposite funzioni ed tutta una serie di tipi di dati
4649 dedicati;\footnote{fino a definire un tipo di dato e delle costanti apposite
4650 per identificare i permessi standard di lettura, scrittura ed esecuzione.}
4651 tutte le operazioni devono essere effettuate attraverso tramite questi tipi di
4652 dati, che incapsulano tutte le informazioni contenute nelle ACL. La prima di
4653 queste funzioni che prendiamo in esame è \funcd{acl\_init}, il cui prototipo
4656 \headdecl{sys/types.h}
4657 \headdecl{sys/acl.h}
4659 \funcdecl{acl\_t acl\_init(int count)}
4661 Inizializza un'area di lavoro per una ACL di \param{count} voci.
4663 \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore all'area di lavoro in caso di
4664 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
4665 assumerà uno dei valori:
4667 \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{count} è negativo.
4668 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile.
4673 La funzione alloca ed inizializza un'area di memoria che verrà usata per
4674 mantenere i dati di una ACL contenente fino ad un massimo di \param{count}
4675 voci. La funzione ritorna un valore di tipo \type{acl\_t}, da usare in tutte
4676 le altre funzioni che operano sulla ACL. La funzione si limita alla
4677 allocazione iniziale e non inserisce nessun valore nella ACL che resta vuota.
4678 Si tenga presente che pur essendo \type{acl\_t} un \index{tipo!opaco} tipo
4679 opaco che identifica ``\textsl{l'oggetto}'' ACL, il valore restituito dalla
4680 funzione non è altro che un puntatore all'area di memoria allocata per i dati
4681 richiesti; pertanto in caso di fallimento verrà restituito un puntatore nullo
4682 e si dovrà confrontare il valore di ritorno della funzione con
4683 ``\code{(acl\_t) NULL}''.
4685 Una volta che si siano completate le operazioni sui dati di una ACL la memoria
4686 allocata dovrà essere liberata esplicitamente attraverso una chiamata alla
4687 funzione \funcd{acl\_free}, il cui prototipo è:
4689 \headdecl{sys/types.h}
4690 \headdecl{sys/acl.h}
4692 \funcdecl{int acl\_free(void * obj\_p)}
4694 Disalloca la memoria riservata per i dati di una ACL.
4696 \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ se
4697 \param{obj\_p} non è un puntatore valido, nel qual caso \var{errno}
4698 assumerà il valore \errcode{EINVAL}
4702 Si noti come la funzione richieda come argomento un puntatore di tipo
4703 ``\ctyp{void *}'', essa infatti può essere usata non solo per liberare la
4704 memoria allocata per i dati di una ACL, ma anche per quella usata per creare
4705 le stringhe di descrizione testuale delle ACL o per ottenere i valori dei
4706 qualificatori di una voce; pertanto a seconda dei casi occorrerà eseguire un
4707 \textit{cast} a ``\ctyp{void *}'' del tipo di dato di cui si vuole eseguire la
4708 disallocazione. Si tenga presente poi che oltre a \func{acl\_init} esistono
4709 molte altre funzioni che possono allocare memoria per i dati delle ACL, è
4710 pertanto opportuno tenere traccia di tutte queste funzioni perché alla fine
4711 delle operazioni tutta la memoria allocata dovrà essere liberata con
4714 Una volta che si abbiano a disposizione i dati di una ACL tramite il
4715 riferimento ad oggetto di tipo \type{acl\_t} questi potranno essere copiati
4716 con la funzione \funcd{acl\_dup}, il cui prototipo è:
4718 \headdecl{sys/types.h}
4719 \headdecl{sys/acl.h}
4721 \funcdecl{acl\_t acl\_dup(acl\_t acl)}
4723 Crea una copia della ACL \param{acl}.
4725 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
4726 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
4727 \var{errno} assumerà uno dei valori:
4729 \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{acl} non è un puntatore valido
4731 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile per eseguire
4737 La funzione crea una copia dei dati della ACL indicata tramite l'argomento
4738 \param{acl}, allocando autonomamente tutto spazio necessario alla copia e
4739 restituendo un secondo oggetto di tipo \type{acl\_t} come riferimento a
4740 quest'ultima. Valgono per questo le stesse considerazioni fatte per il valore
4741 di ritorno di \func{acl\_init}, ed in particolare il fatto che occorrerà
4742 prevedere una ulteriore chiamata esplicita a \func{acl\_free} per liberare la
4743 memoria occupata dalla copia.
4745 Se si deve creare una ACL manualmente l'uso di \func{acl\_init} è scomodo,
4746 dato che la funzione restituisce una ACL vuota, una alternativa allora è usare
4747 \funcd{acl\_from\_mode} che consente di creare una ACL a partire da un valore
4748 di permessi ordinari, il prototipo della funzione è:
4750 \headdecl{sys/types.h}
4751 \headdecl{sys/acl.h}
4753 \funcdecl{acl\_t acl\_from\_mode(mode\_t mode)}
4755 Crea una ACL inizializzata con i permessi di \param{mode}.
4757 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
4758 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
4759 \var{errno} assumerà il valore \errval{ENOMEM}.
4764 La funzione restituisce una ACL inizializzata con le tre voci obbligatorie
4765 \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} già
4766 impostate secondo la corrispondenza ai valori dei permessi ordinari indicati
4767 dalla maschera passata nell'argomento \param{mode}. Questa funzione è una
4768 estensione usata dalle ACL di Linux e non è portabile, ma consente di
4769 semplificare l'inizializzazione in maniera molto comoda.
4771 Altre due funzioni che consentono di creare una ACL già inizializzata sono
4772 \funcd{acl\_get\_fd} e \funcd{acl\_get\_file}, che però sono per lo più
4773 utilizzate per leggere la ACL corrente di un file; i rispettivi prototipi
4776 \headdecl{sys/types.h}
4777 \headdecl{sys/acl.h}
4779 \funcdecl{acl\_t acl\_get\_file(const char *path\_p, acl\_type\_t type)}
4780 \funcdecl{acl\_t acl\_get\_fd(int fd)}
4782 Ottiene i dati delle ACL di un file.
4784 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
4785 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
4786 \var{errno} assumerà uno dei valori:
4788 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
4789 \item[\errcode{ENOTSUP}] il filesystem cui fa riferimento il file non
4792 ed inoltre \errval{EBADF} per \func{acl\_get\_fd}, ed \errval{EINVAL} per
4793 valori scorretti di \param{type} e tutti i possibili errori per l'accesso ad
4794 un file per \func{acl\_get\_file}.
4799 Le due funzioni ritornano, con un oggetto di tipo \type{acl\_t}, il valore
4800 della ACL correntemente associata ad un file, che può essere identificato
4801 tramite un file descriptor usando \func{acl\_get\_fd} o con un pathname usando
4802 \func{acl\_get\_file}. Nel caso di quest'ultima funzione, che può richiedere
4803 anche la ACL relativa ad una directory, il secondo argomento \param{type}
4804 consente di specificare se si vuole ottenere la ACL di default o quella di
4805 accesso. Questo argomento deve essere di tipo \type{acl\_type\_t} e può
4806 assumere solo i due valori riportati in tab.~\ref{tab:acl_type}.
4811 \begin{tabular}{|l|l|}
4813 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
4816 \const{ACL\_TYPE\_ACCESS} & indica una ACL di accesso.\\
4817 \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT}& indica una ACL di default.\\
4820 \caption{Le costanti che identificano il tipo di ACL.}
4821 \label{tab:acl_type}
4824 Si tenga presente che nel caso di \func{acl\_get\_file} occorrerà che il
4825 processo chiamante abbia privilegi di accesso sufficienti a poter leggere gli
4826 attributi estesi dei file (come illustrati in sez.~\ref{sec:file_xattr});
4827 inoltre una ACL di tipo \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT} potrà essere richiesta
4828 soltanto per una directory, e verrà restituita solo se presente, altrimenti
4829 verrà restituita una ACL vuota.
4831 Infine si potrà creare una ACL direttamente dalla sua rappresentazione
4832 testuale con la funzione \funcd{acl\_from\_text}, il cui prototipo è:
4834 \headdecl{sys/types.h}
4835 \headdecl{sys/acl.h}
4837 \funcdecl{acl\_t acl\_from\_text(const char *buf\_p)}
4839 Crea una ACL a partire dalla sua rappresentazione testuale.
4841 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
4842 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
4843 \var{errno} assumerà uno dei valori:
4845 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
4846 \item[\errcode{EINVAL}] la rappresentazione testuale all'indirizzo
4847 \param{buf\_p} non è valida.
4853 La funzione prende come argomento il puntatore ad un buffer dove si è inserita
4854 la rappresentazione testuale della ACL che si vuole creare, la memoria
4855 necessaria viene automaticamente allocata ed in caso di successo viene
4856 restituito come valore di ritorno un oggetto di tipo \type{acl\_t} con il
4857 contenuto della stessa, che come per le precedenti funzioni, dovrà essere
4858 disallocato esplicitamente al termine del suo utilizzo.
4860 La rappresentazione testuale di una ACL è quella usata anche dai comandi
4861 ordinari per la gestione delle ACL (\texttt{getfacl} e \texttt{setfacl}), che
4862 prevede due diverse forme, estesa e breve, entrambe supportate da
4863 \func{acl\_from\_text}. La forma estesa prevede che sia specificata una voce
4864 per riga, nella forma:
4866 tipo:qualificatore:permessi
4868 dove il tipo può essere uno fra \texttt{user}, \texttt{group}, \texttt{other}
4869 e \texttt{mask}. Il qualificatore è presente solo per \texttt{user} e
4870 \texttt{group} e indica l'utente o il gruppo a cui la voce si riferisce; i
4871 permessi sono espressi con una tripletta di lettere analoga a quella usata per
4872 i permessi dei file.\footnote{vale a dire \texttt{r} per il permesso di
4873 lettura, \texttt{w} per il permesso di scrittura, \texttt{x} per il permesso
4874 di esecuzione (scritti in quest'ordine) e \texttt{-} per l'assenza del
4877 Va precisato che i due tipi \texttt{user} e \texttt{group} sono usati
4878 rispettivamente per indicare delle voci relative ad utenti e
4879 gruppi,\footnote{cioè per voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ} e
4880 \const{ACL\_USER} per \texttt{user} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
4881 \const{ACL\_GROUP} per \texttt{group}.} applicate sia a quelli proprietari
4882 del file che a quelli generici; quelle dei proprietari si riconoscono per
4883 l'assenza di un qualificatore, ed in genere si scrivono per prima delle altre.
4884 Il significato delle voci di tipo \texttt{mask} e \texttt{mark} è evidente. In
4885 questa forma si possono anche inserire dei commenti precedendoli con il
4886 carattere ``\texttt{\#}''.
4888 La forma breve prevede invece la scrittura delle singole voci su una riga,
4889 separate da virgole; come specificatori del tipo di voce si possono usare le
4890 iniziali dei valori usati nella forma estesa (cioè ``\texttt{u}'',
4891 ``\texttt{g}'', ``\texttt{o}'' e ``\texttt{m}''), mentre le altri parte della
4892 voce sono le stesse. In questo caso non sono consentiti permessi.
4894 Per la conversione inversa, che consente di ottenere la rappresentazione
4895 testuale di una ACL, sono invece disponibili due funzioni, la prima delle due,
4896 di uso più immediato, è \funcd{acl\_to\_text}, il cui prototipo è:
4898 \headdecl{sys/types.h}
4899 \headdecl{sys/acl.h}
4901 \funcdecl{char * acl\_to\_text(acl\_t acl, ssize\_t *len\_p)}
4903 Produce la rappresentazione testuale di una ACL.
4905 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore ad una stringa con la
4906 rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e
4907 \code(acl\_t){NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
4910 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
4911 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
4917 La funzione restituisce il puntatore ad una stringa terminata da NUL
4918 contenente la rappresentazione in forma estesa della ACL passata come
4919 argomento, ed alloca automaticamente la memoria necessaria. Questa dovrà poi
4920 essere liberata, quando non più necessaria, con \func{acl\_free}. Se
4921 nell'argomento \param{len\_p} si passa un valore puntatore ad una variabile
4922 intera in questa verrà restituita la dimensione della stringa con la
4923 rappresentazione testuale (non comprendente il carattere nullo finale).
4925 La seconda funzione, \funcd{acl\_to\_any\_text}, permette di controllare con
4926 dovizia di dettagli la generazione della stringa contenente la
4927 rappresentazione testuale della ACL, il suo prototipo è:
4929 \headdecl{sys/types.h}
4930 \headdecl{sys/acl.h}
4932 \funcdecl{char * acl\_to\_any\_text(acl\_t acl, const char *prefix, char
4933 separator, int options)}
4935 Produce la rappresentazione testuale di una ACL.
4937 \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore ad una stringa con la
4938 rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e \val{NULL} in
4939 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
4941 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
4942 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
4948 La funzione converte in formato testo la ACL indicata dall'argomento
4949 \param{acl}, usando il carattere \param{separator} come separatore delle
4950 singole voci; se l'argomento \param{prefix} non è nullo la stringa da esso
4951 indicata viene utilizzata come prefisso per le singole voci.
4953 L'ultimo argomento, \param{options}, consente di controllare la modalità con
4954 cui viene generata la rappresentazione testuale. Un valore nullo fa si che
4955 vengano usati gli identificatori standard \texttt{user}, \texttt{group},
4956 \texttt{other} e \texttt{mask} con i nomi di utenti e gruppi risolti rispetto
4957 ai loro valori numerici. Altrimenti si può specificare un valore in forma di
4958 maschera binaria, da ottenere con un OR aritmetico dei valori riportati in
4959 tab.~\ref{tab:acl_to_text_options}.
4964 \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
4966 \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
4969 \const{TEXT\_ABBREVIATE} & stampa le voci in forma abbreviata.\\
4970 \const{TEXT\_NUMERIC\_IDS} & non effettua la risoluzione numerica di
4971 \ids{UID} e \ids{GID}.\\
4972 \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE}& per ciascuna voce che contiene permessi che
4973 vengono eliminati dalla \const{ACL\_MASK}
4974 viene generato un commento con i permessi
4975 effettivamente risultanti; il commento è
4976 separato con un tabulatore.\\
4977 \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} & viene generato un commento con i permessi
4978 effettivi per ciascuna voce che contiene
4979 permessi citati nella \const{ACL\_MASK},
4980 anche quando questi non vengono modificati
4981 da essa; il commento è separato con un
4983 \const{TEXT\_SMART\_INDENT} & da usare in combinazione con le precedenti
4984 \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE} e
4985 \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} aumenta
4986 automaticamente il numero di spaziatori
4987 prima degli eventuali commenti in modo da
4988 mantenerli allineati.\\
4991 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{options} di
4992 \func{acl\_to\_any\_text}.}
4993 \label{tab:acl_to_text_options}
4996 Come per \func{acl\_to\_text} anche in questo caso il buffer contenente la
4997 rappresentazione testuale dell'ACL, di cui la funzione restituisce
4998 l'indirizzo, viene allocato automaticamente, e dovrà essere esplicitamente
4999 disallocato con una chiamata ad \func{acl\_free}. Si tenga presente infine che
5000 questa funzione è una estensione specifica di Linux, e non è presente nella
5001 bozza dello standard POSIX.1e.
5003 Per quanto utile per la visualizzazione o l'impostazione da comando delle ACL,
5004 la forma testuale non è la più efficiente per poter memorizzare i dati
5005 relativi ad una ACL, ad esempio quando si vuole eseguirne una copia a scopo di
5006 archiviazione. Per questo è stata prevista la possibilità di utilizzare una
5007 rappresentazione delle ACL in una apposita forma binaria contigua e
5008 persistente. È così possibile copiare il valore di una ACL in un buffer e da
5009 questa rappresentazione tornare indietro e generare una ACL.
5011 Lo standard POSIX.1e prevede a tale scopo tre funzioni, la prima e più
5012 semplice è \funcd{acl\_size}, che consente di ottenere la dimensione che avrà
5013 la citata rappresentazione binaria, in modo da poter allocare per essa un
5014 buffer di dimensione sufficiente, il suo prototipo è:
5016 \headdecl{sys/types.h}
5017 \headdecl{sys/acl.h}
5019 \funcdecl{ssize\_t acl\_size(acl\_t acl)}
5021 Determina la dimensione della rappresentazione binaria di una ACL.
5023 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo la dimensione in byte
5024 della rappresentazione binaria della ACL indicata da \param{acl} e $-1$ in
5025 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5027 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
5033 Prima di effettuare la lettura della rappresentazione binaria è sempre
5034 necessario allocare un buffer di dimensione sufficiente a contenerla, pertanto
5035 prima si dovrà far ricorso a \funcd{acl\_size} per ottenere tale dimensione e
5036 poi allocare il buffer con una delle funzioni di
5037 sez.~\ref{sec:proc_mem_alloc}. Una volta terminato l'uso della
5038 rappresentazione binaria, il buffer dovrà essere esplicitamente disallocato.
5040 La funzione che consente di leggere la rappresentazione binaria di una ACL è
5041 \funcd{acl\_copy\_ext}, il cui prototipo è:
5043 \headdecl{sys/types.h}
5044 \headdecl{sys/acl.h}
5046 \funcdecl{ssize\_t acl\_copy\_ext(void *buf\_p, acl\_t acl, ssize\_t size)}
5048 Ottiene la rappresentazione binaria di una ACL.
5050 \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo la dimensione in byte
5051 della rappresentazione binaria della ACL indicata da \param{acl} e $-1$ in
5052 caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5054 \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida o
5055 \param{size} è negativo o nullo.
5056 \item[\errcode{ERANGE}] il valore di \param{size} è più piccolo della
5057 dimensione della rappresentazione della ACL.
5063 La funzione salverà la rappresentazione binaria della ACL indicata da
5064 \param{acl} sul buffer posto all'indirizzo \param{buf\_p} e lungo \param{size}
5065 byte, restituendo la dimensione della stessa come valore di ritorno. Qualora
5066 la dimensione della rappresentazione ecceda il valore di \param{size} la
5067 funzione fallirà con un errore di \errcode{ERANGE}. La funzione non ha nessun
5068 effetto sulla ACL indicata da \param{acl}.
5070 Viceversa se si vuole ripristinare una ACL a partire dalla rappresentazione
5071 binaria della stessa disponibile in un buffer si potrà usare la funzione
5072 \funcd{acl\_copy\_int}, il cui prototipo è:
5074 \headdecl{sys/types.h}
5075 \headdecl{sys/acl.h}
5077 \funcdecl{ssize\_t acl\_copy\_int(const void *buf\_p)}
5079 Ripristina la rappresentazione binaria di una ACL.
5081 \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
5082 di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
5083 \var{errno} assumerà uno dei valori:
5085 \item[\errcode{EINVAL}] il buffer all'indirizzo \param{buf\_p} non contiene
5086 una rappresentazione corretta di una ACL.
5087 \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare un oggetto
5088 \type{acl\_t} per la ACL richiesta.
5094 La funzione in caso di successo alloca autonomamente un oggetto di tipo
5095 \type{acl\_t} che viene restituito come valore di ritorno con il contenuto
5096 della ACL rappresentata dai dati contenuti nel buffer puntato da
5097 \param{buf\_p}. Si ricordi che come per le precedenti funzioni l'oggetto
5098 \type{acl\_t} dovrà essere disallocato esplicitamente al termine del suo
5101 Una volta che si disponga della ACL desiderata, questa potrà essere impostata
5102 su un file o una directory. Per impostare una ACL sono disponibili due
5103 funzioni; la prima è \funcd{acl\_set\_file}, che opera sia su file che su
5104 directory, ed il cui prototipo è:
5106 \headdecl{sys/types.h}
5107 \headdecl{sys/acl.h}
5109 \funcdecl{int acl\_set\_file(const char *path, acl\_type\_t type, acl\_t
5112 Imposta una ACL su un file o una directory.
5114 \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
5115 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5117 \item[\errcode{EACCES}] o un generico errore di accesso a \param{path} o il
5118 valore di \param{type} specifica una ACL il cui tipo non può essere
5119 assegnato a \param{path}.
5120 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
5121 ha in valore non corretto.
5122 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
5123 dati aggiuntivi della ACL.
5124 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
5125 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
5127 ed inoltre \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG},
5128 \errval{EROFS}, \errval{EPERM}.
5132 La funzione consente di assegnare la ACL contenuta in \param{acl} al file o
5133 alla directory indicate dal pathname \param{path}, mentre con \param{type} si
5134 indica il tipo di ACL utilizzando le costanti di tab.~\ref{tab:acl_type}, ma
5135 si tenga presente che le ACL di default possono essere solo impostate
5136 qualora \param{path} indichi una directory. Inoltre perché la funzione abbia
5137 successo la ACL dovrà essere valida, e contenere tutti le voci necessarie,
5138 unica eccezione è quella in cui si specifica una ACL vuota per cancellare la
5139 ACL di default associata a \func{path}.\footnote{questo però è una estensione
5140 della implementazione delle ACL di Linux, la bozza di standard POSIX.1e
5141 prevedeva l'uso della apposita funzione \funcd{acl\_delete\_def\_file}, che
5142 prende come unico argomento il pathname della directory di cui si vuole
5143 cancellare l'ACL di default, per i dettagli si ricorra alla pagina di
5144 manuale.} La seconda funzione che consente di impostare una ACL è
5145 \funcd{acl\_set\_fd}, ed il suo prototipo è:
5147 \headdecl{sys/types.h}
5148 \headdecl{sys/acl.h}
5150 \funcdecl{int acl\_set\_fd(int fd, acl\_t acl)}
5152 Imposta una ACL su un file descriptor.
5154 \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
5155 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5157 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
5158 ha in valore non corretto.
5159 \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
5160 dati aggiuntivi della ACL.
5161 \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
5162 contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
5164 ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EROFS}, \errval{EPERM}.
5168 La funzione è del tutto è analoga a \funcd{acl\_set\_file} ma opera
5169 esclusivamente sui file identificati tramite un file descriptor. Non dovendo
5170 avere a che fare con directory (e con la conseguente possibilità di avere una
5171 ACL di default) la funzione non necessita che si specifichi il tipo di ACL,
5172 che sarà sempre di accesso, e prende come unico argomento, a parte il file
5173 descriptor, la ACL da impostare.
5175 Le funzioni viste finora operano a livello di una intera ACL, eseguendo in una
5176 sola volta tutte le operazioni relative a tutte le voci in essa contenuta. In
5177 generale è possibile modificare un singolo valore all'interno di una singola
5178 voce direttamente con le funzioni previste dallo standard POSIX.1e. Queste
5179 funzioni però sono alquanto macchinose da utilizzare per cui è molto più
5180 semplice operare direttamente sulla rappresentazione testuale. Questo è il
5181 motivo per non tratteremo nei dettagli dette funzioni, fornendone solo una
5182 descrizione sommaria; chi fosse interessato potrà ricorrere alle pagina di
5185 Se si vuole operare direttamente sui contenuti di un oggetto di tipo
5186 \type{acl\_t} infatti occorre fare riferimento alle singole voci tramite gli
5187 opportuni puntatori di tipo \type{acl\_entry\_t}, che possono essere ottenuti
5188 dalla funzione \funcd{acl\_get\_entry} (per una voce esistente) o dalla
5189 funzione \funcd{acl\_create\_entry} per una voce da aggiungere. Nel caso della
5190 prima funzione si potrà poi ripetere la lettura per ottenere i puntatori alle
5191 singole voci successive alla prima.
5193 Una volta ottenuti detti puntatori si potrà operare sui contenuti delle singole
5194 voci; con le funzioni \funcd{acl\_get\_tag\_type}, \funcd{acl\_get\_qualifier},
5195 \funcd{acl\_get\_permset} si potranno leggere rispettivamente tipo,
5196 qualificatore e permessi mentre con le corrispondente funzioni
5197 \funcd{acl\_set\_tag\_type}, \funcd{acl\_set\_qualifier},
5198 \funcd{acl\_set\_permset} si possono impostare i valori; in entrambi i casi
5199 vengono utilizzati tipi di dato ad hoc.\footnote{descritti nelle singole
5200 pagine di manuale.} Si possono poi copiare i valori di una voce da una ACL
5201 ad un altra con \funcd{acl\_copy\_entry} o eliminare una voce da una ACL con
5202 \funcd{acl\_delete\_entry}.
5204 \itindend{Access~Control~List~(ACL)}
5207 \subsection{La gestione delle quote disco}
5208 \label{sec:disk_quota}
5210 Quella delle quote disco è una funzionalità introdotta inizialmente da BSD, e
5211 presente in Linux fino dai kernel dalla serie 2.0, che consente di porre dei
5212 tetti massimi al consumo delle risorse di un filesystem (spazio disco e
5213 \textit{inode}) da parte di utenti e gruppi. Dato che la funzionalità ha senso
5214 solo per i filesystem su cui si mantengono i dati degli utenti\footnote{in
5215 genere la si attiva sul filesystem che contiene le \textit{home} degli
5216 utenti, dato che non avrebbe senso per i file di sistema che in genere
5217 appartengono all'amministratore.} essa deve essere esplicitamente richiesta;
5218 questo si fa tramite due distinte opzioni di montaggio, \texttt{usrquota} e
5219 \texttt{grpquota} che abilitano le quote rispettivamente per gli utenti e per
5220 i gruppi. Grazie a questo è possibile usare le limitazioni sulle quote solo
5221 sugli utenti o solo sui gruppi.
5223 Il meccanismo prevede che per ciascun filesystem che supporta le quote disco
5224 (i vari \textit{extN}, \textit{btrfs}, \textit{XFS}, \textit{JFS},
5225 \textit{ReiserFS}) il kernel provveda sia a mantenere aggiornati i dati
5226 relativi al consumo delle risorse da parte di utenti e/o gruppi che a far
5227 rispettare i limiti imposti dal sistema, con la generazione di un errore di
5228 \errval{EDQUOT} per tutte le operazioni sui file che porterebbero ad un
5229 superamento degli stessi. Si tenga presente che questi due compiti sono
5230 separati, il primo si attiva al montaggio del filesystem con le quote
5231 attivate, il secondo deve essere abilitato esplicitamente.
5233 Per il mantenimento dei dati di consumo delle risorse vengono usati due file
5234 riservati (uno per le quote utente e l'altro per le quote gruppo) nella
5235 directory radice del filesystem su cui si sono attivate le quote;\footnote{la
5236 cosa vale per tutti i filesystem tranne \textit{XFS} che mantiene i dati
5237 internamente.} con la versione 2 del supporto delle quote, l'unica rimasta
5238 in uso, questi file sono \texttt{aquota.user} e \texttt{aquota.group}, in
5239 precedenza erano \texttt{quota.user} e \texttt{quota.group}. Dato che i file
5240 vengono aggiornati soltanto se il filesystem è stato montato con il supporto
5241 delle quote, se si abilita questo in un secondo tempo (o se si eseguono
5242 operazioni sul filesystem senza averlo abilitato) i dati contenuti possono non
5243 corrispondere esattamente allo stato corrente del consumo delle risorse; per
5244 questo in genere prima di montare in scrittura un filesystem su cui sono
5245 abilitate le quote in genere viene utilizzato il comando \cmd{quotacheck} per
5246 verificare e aggiornare i dati.
5248 Le restrizioni sul consumo delle risorse prevedono due limiti, il primo viene
5249 detto \textit{soft limit} e può essere superato per brevi periodi di tempo, il
5250 secondo viene detto \textit{hard limit} non può mai essere superato. Il
5251 periodo di tempo per cui è possibile superare il \textit{soft limit} è detto
5252 ``\textsl{periodo di grazia}'' (\textit{grace period}), passato questo tempo
5253 il passaggio del \textit{soft limit} viene trattato allo stesso modo
5254 dell'\textit{hard limit}. Questi limiti riguardano separatamente sia lo
5255 spazio disco (i blocchi) che il numero di file (gli \textit{inode}) e devono
5256 pertanto essere specificati per entrambe le risorse.
5258 La funzione che consente di controllare tutti i vari aspetti della gestione
5259 delle quote è \funcd{quotactl}, ed il suo prototipo è:
5261 \headdecl{sys/types.h}
5262 \headdecl{sys/quota.h}
5264 \funcdecl{quotactl(int cmd, const char *dev, int id, caddr\_t addr)}
5266 Esegue una operazione di controllo sulle quote disco.
5268 \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
5269 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
5271 \item[\errcode{EACCES}] il file delle quote non è un file ordinario.
5272 \item[\errcode{EBUSY}] si è richiesto \const{Q\_QUOTAON} ma le quote sono
5274 \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{addr} non è valido.
5275 \item[\errcode{EIO}] errore di lettura/scrittura sul file delle quote.
5276 \item[\errcode{EMFILE}] non si può aprire il file delle quote avendo
5277 superato il limite sul numero di file aperti nel sistema.
5278 \item[\errcode{EINVAL}] o \param{cmd} non è un comando valido,
5279 o il dispositivo \param{dev} non esiste.
5280 \item[\errcode{ENODEV}] \param{dev} non corrisponde ad un \textit{mount
5282 \item[\errcode{ENOPKG}] il kernel è stato compilato senza supporto per le
5284 \item[\errcode{ENOTBLK}] \param{dev} non è un dispositivo a blocchi.
5285 \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i permessi per l'operazione richiesta.
5286 \item[\errcode{ESRCH}] è stato richiesto uno fra \const{Q\_GETQUOTA},
5287 \const{Q\_SETQUOTA}, \const{Q\_SETUSE}, \const{Q\_SETQLIM} per un
5288 filesystem senza quote attivate.
5293 La funzione richiede che il filesystem sul quale si vuole operare sia montato
5294 con il supporto delle quote abilitato; esso deve essere specificato con il
5295 nome del file di dispositivo nell'argomento \param{dev}. Per le operazioni che
5296 lo richiedono inoltre si dovrà indicare con l'argomento \param{id} l'utente o
5297 il gruppo (specificati rispettivamente per \ids{UID} e \ids{GID}) su cui si
5298 vuole operare. Alcune operazioni usano l'argomento \param{addr} per indicare
5299 un indirizzo ad un area di memoria il cui utilizzo dipende dall'operazione
5302 Il tipo di operazione che si intende effettuare deve essere indicato tramite
5303 il primo argomento \param{cmd}, questo in genere viene specificato con
5304 l'ausilio della macro \macro{QCMD}:
5306 \funcdecl{int QCMD(subcmd,type)} Imposta il comando \param{subcmd} per il
5307 tipo di quote (utente o gruppo) \param{type}.
5309 \noindent che consente di specificare, oltre al tipo di operazione, se questa
5310 deve applicarsi alle quote utente o alle quote gruppo, nel qual
5311 caso \param{type} deve essere rispettivamente \const{USRQUOTA} o
5318 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
5320 \textbf{Comando} & \textbf{Descrizione} \\
5323 \const{Q\_QUOTAON} & Attiva l'applicazione delle quote disco per il
5324 filesystem indicato da \param{dev}, si deve passare
5325 in \param{addr} il pathname al file che mantiene le
5326 quote, che deve esistere, e \param{id} deve indicare
5327 la versione del formato con uno dei valori di
5328 tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}; l'operazione
5329 richiede i privilegi di amministratore.\\
5330 \const{Q\_QUOTAOFF} & Disattiva l'applicazione delle quote disco per il
5331 filesystem indicato da \param{dev}, \param{id}
5332 e \param{addr} vengono ignorati; l'operazione
5333 richiede i privilegi di amministratore.\\
5334 \const{Q\_GETQUOTA} & Legge i limiti ed i valori correnti delle quote nel
5335 filesystem indicato da \param{dev} per l'utente o
5336 il gruppo specificato da \param{id}; si devono avere
5337 i privilegi di amministratore per leggere i dati
5338 relativi ad altri utenti o a gruppi di cui non si fa
5339 parte, il risultato viene restituito in una struttura
5340 \struct{dqblk} all'indirizzo indicato
5342 \const{Q\_SETQUOTA} & Imposta i limiti per le quote nel filesystem
5343 indicato da \param{dev} per l'utente o il gruppo
5344 specificato da \param{id} secondo i valori ottenuti
5345 dalla struttura \struct{dqblk} puntata
5346 da \param{addr}; l'operazione richiede i privilegi
5347 di amministratore.\\
5348 \const{Q\_GETINFO} & Legge le informazioni (in sostanza i \textit{grace
5349 time}) delle quote del filesystem indicato
5350 da \param{dev} sulla struttura \struct{dqinfo}
5351 puntata da \param{addr}, \param{id} viene ignorato.\\
5352 \const{Q\_SETINFO} & Imposta le informazioni delle quote del filesystem
5353 indicato da \param{dev} come ottenuti dalla
5354 struttura \struct{dqinfo} puntata
5355 da \param{addr}, \param{id} viene ignorato;
5356 l'operazione richiede i privilegi di amministratore.\\
5357 \const{Q\_GETFMT} & Richiede il valore identificativo (quello di
5358 tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}) per il formato
5359 delle quote attualmente in uso sul filesystem
5360 indicato da \param{dev}, che sarà memorizzato
5361 sul buffer di 4 byte puntato da \param{addr}.\\
5362 \const{Q\_SYNC} & Aggiorna la copia su disco dei dati delle quote del
5363 filesystem indicato da \param{dev}; in questo
5364 caso \param{dev} può anche essere \val{NULL} nel
5365 qual caso verranno aggiornati i dati per tutti i
5366 filesystem con quote attive, \param{id}
5367 e \param{addr} vengono comunque ignorati.\\
5368 \const{Q\_GETSTATS} & Ottiene statistiche ed altre informazioni generali
5369 relative al sistema delle quote per il filesystem
5370 indicato da \param{dev}, richiede che si
5371 passi come argomento \param{addr} l'indirizzo di una
5372 struttura \struct{dqstats}, mentre i valori
5373 di \param{id} e \param{dev} vengono ignorati;
5374 l'operazione è obsoleta e non supportata nei kernel
5375 più recenti, che espongono la stessa informazione
5376 nei file sotto \procfile{/proc/self/fs/quota/}.\\
5380 \caption{Possibili valori per l'argomento \param{subcmd} di
5382 \label{tab:quotactl_commands}
5386 Le diverse operazioni supportate da \func{quotactl}, da indicare con
5387 l'argomento \param{subcmd} di \macro{QCMD}, sono riportate in
5388 tab.~\ref{tab:quotactl_commands}. In generale le operazione di attivazione,
5389 disattivazione e di modifica dei limiti delle quote sono riservate e
5390 richiedono i privilegi di amministratore.\footnote{per essere precisi tutte le
5391 operazioni indicate come privilegiate in tab.~\ref{tab:quotactl_commands}
5392 richiedono la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Inoltre gli
5393 utenti possono soltanto richiedere i dati relativi alle proprie quote, solo
5394 l'amministratore può ottenere i dati di tutti.
5399 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
5401 \textbf{Identificatore} & \textbf{Descrizione} \\
5404 \const{QFMT\_VFS\_OLD}& il vecchio (ed obsoleto) formato delle quote.\\
5405 \const{QFMT\_VFS\_V0} & la versione 0 usata dal VFS di Linux (supporta
5406 \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
5407 $2^{42}$ byte e $2^{32}$ file.\\
5408 \const{QFMT\_VFS\_V1} & la versione 1 usata dal VFS di Linux (supporta
5409 \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
5410 $2^{64}$ byte e $2^{64}$ file.\\
5413 \caption{Valori di identificazione del formato delle quote.}
5414 \label{tab:quotactl_id_format}
5417 Alcuni dei comandi di tab.~\ref{tab:quotactl_commands} sono alquanto complessi
5418 e richiedono un approfondimento maggiore, in particolare \const{Q\_GETQUOTA} e
5419 \const{Q\_SETQUOTA} fanno riferimento ad una specifica struttura
5420 \struct{dqblk}, la cui definizione è riportata in
5421 fig.~\ref{fig:dqblk_struct},\footnote{la definizione mostrata è quella usata
5422 fino dal kernel 2.4.22, non prenderemo in considerazione le versioni
5423 obsolete.} nella quale vengono inseriti i dati relativi alle quote di un
5426 \begin{figure}[!htb]
5427 \footnotesize \centering
5428 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
5429 \includestruct{listati/dqblk.h}
5432 \caption{La struttura \structd{dqblk} per i dati delle quote disco.}
5433 \label{fig:dqblk_struct}
5436 La struttura viene usata sia con \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i valori
5437 correnti dei limiti e dell'occupazione delle risorse, che con
5438 \const{Q\_SETQUOTA} per effettuare modifiche ai limiti; come si può notare ci
5439 sono alcuni campi (in sostanza \val{dqb\_curspace}, \val{dqb\_curinodes},
5440 \val{dqb\_btime}, \val{dqb\_itime}) che hanno senso solo in lettura in quanto
5441 riportano uno stato non modificabile da \func{quotactl}, come l'uso corrente
5442 di spazio e \textit{inode} o il tempo che resta nel caso si sia superato un
5443 \textit{soft limit}.
5448 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
5450 \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
5453 \const{QIF\_BLIMITS}& Limiti sui blocchi di
5454 spazio disco (\val{dqb\_bhardlimit} e
5455 \val{dqb\_bsoftlimit}).\\
5456 \const{QIF\_SPACE} & Uso corrente
5457 dello spazio disco (\val{dqb\_curspace}).\\
5458 \const{QIF\_ILIMITS}& Limiti sugli \textit{inode}
5459 (\val{dqb\_ihardlimit} e \val{dqb\_isoftlimit}).\\
5460 \const{QIF\_INODES} & Uso corrente
5461 degli \textit{inode} (\val{dqb\_curinodes}).\\
5462 \const{QIF\_BTIME} & Tempo di
5463 sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
5464 blocchi (\val{dqb\_btime}).\\
5465 \const{QIF\_ITIME} & Tempo di
5466 sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
5467 \textit{inode} (\val{dqb\_itime}).\\
5468 \const{QIF\_LIMITS} & L'insieme di \const{QIF\_BLIMITS} e
5469 \const{QIF\_ILIMITS}.\\
5470 \const{QIF\_USAGE} & L'insieme di \const{QIF\_SPACE} e
5471 \const{QIF\_INODES}.\\
5472 \const{QIF\_TIMES} & L'insieme di \const{QIF\_BTIME} e
5473 \const{QIF\_ITIME}.\\
5474 \const{QIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
5477 \caption{Costanti per il campo \val{dqb\_valid} di \struct{dqblk}.}
5478 \label{tab:quotactl_qif_const}
5482 Inoltre in caso di modifica di un limite si può voler operare solo su una
5483 delle risorse (blocchi o \textit{inode});\footnote{non è possibile modificare
5484 soltanto uno dei limiti (\textit{hard} o \textit{soft}) occorre sempre
5485 rispecificarli entrambi.} per questo la struttura prevede un campo apposito,
5486 \val{dqb\_valid}, il cui scopo è quello di indicare quali sono gli altri campi
5487 che devono essere considerati validi. Questo campo è una maschera binaria che
5488 deve essere espressa nei termini di OR aritmetico delle apposite costanti di
5489 tab.~\ref{tab:quotactl_qif_const}, dove si è riportato il significato di
5490 ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
5492 In lettura con \const{Q\_SETQUOTA} eventuali valori presenti in \struct{dqblk}
5493 vengono comunque ignorati, al momento la funzione sovrascrive tutti i campi e
5494 li marca come validi in \val{dqb\_valid}. Si possono invece usare
5495 \const{QIF\_BLIMITS} o \const{QIF\_ILIMITS} per richiedere di impostare solo
5496 la rispettiva tipologia di limiti con \const{Q\_SETQUOTA}. Si tenga presente
5497 che il sistema delle quote richiede che l'occupazione di spazio disco sia
5498 indicata in termini di blocchi e non di byte; dato che questo dipende da come
5499 si è creato il filesystem potrà essere necessario effettuare qualche
5500 controllo.\footnote{in genere viene usato un default di 1024 byte per blocco,
5501 ma quando si hanno file di dimensioni medie maggiori può convenire usare
5502 valori più alti per ottenere prestazioni migliori in conseguenza di un
5503 minore frazionamento dei dati e di indici più corti.}
5505 Altre due operazioni che necessitano di un approfondimento sono
5506 \const{Q\_GETINFO} e \const{Q\_SETINFO}, che sostanzialmente consentono di
5507 ottenere i dati relativi alle impostazioni delle altre proprietà delle quote,
5508 che si riducono poi alla durata del \textit{grace time} per i due tipi di
5509 limiti. In questo caso queste si proprietà generali sono identiche per tutti
5510 gli utenti, per cui viene usata una operazione distinta dalle
5511 precedenti. Anche in questo caso le due operazioni richiedono l'uso di una
5512 apposita struttura \struct{dqinfo}, la cui definizione è riportata in
5513 fig.~\ref{fig:dqinfo_struct}.
5515 \begin{figure}[!htb]
5516 \footnotesize \centering
5517 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
5518 \includestruct{listati/dqinfo.h}
5521 \caption{La struttura \structd{dqinfo} per i dati delle quote disco.}
5522 \label{fig:dqinfo_struct}
5525 Come per \struct{dqblk} anche in questo caso viene usato un campo della
5526 struttura, \val{dqi\_valid} come maschera binaria per dichiarare quale degli
5527 altri campi sono validi; le costanti usate per comporre questo valore sono
5528 riportate in tab.~\ref{tab:quotactl_iif_const} dove si è riportato il
5529 significato di ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
5534 \begin{tabular}{|l|l|}
5536 \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
5539 \const{IIF\_BGRACE}& Il \textit{grace period} per i blocchi
5540 (\val{dqi\_bgrace}).\\
5541 \const{IIF\_IGRACE}& Il \textit{grace period} per gli \textit{inode}
5542 (\val{dqi\_igrace}).\\
5543 \const{IIF\_FLAGS} & I flag delle quote (\val{dqi\_flags}) (inusato ?).\\
5544 \const{IIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
5547 \caption{Costanti per il campo \val{dqi\_valid} di \struct{dqinfo}.}
5548 \label{tab:quotactl_iif_const}
5551 Come in precedenza con \const{Q\_GETINFO} tutti i valori vengono letti
5552 sovrascrivendo il contenuto di \struct{dqinfo} e marcati come validi in
5553 \val{dqi\_valid}. In scrittura con \const{Q\_SETINFO} si può scegliere quali
5554 impostare, si tenga presente che i tempi dei campi \val{dqi\_bgrace} e
5555 \val{dqi\_igrace} devono essere specificati in secondi.
5557 Come esempi dell'uso di \func{quotactl} utilizzeremo estratti del codice di un
5558 modulo Python usato per fornire una interfaccia diretta a \func{quotactl}
5559 senza dover passare dalla scansione dei risultati di un comando. Il modulo si
5560 trova fra i pacchetti Debian messi a disposizione da Truelite Srl,
5561 all'indirizzo \url{http://labs.truelite.it/projects/packages}.\footnote{in
5562 particolare il codice C del modulo è nel file \texttt{quotamodule.c}
5563 visionabile a partire dall'indirizzo indicato nella sezione
5564 \textit{Repository}.}
5566 \begin{figure}[!htbp]
5567 \footnotesize \centering
5568 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
5569 \includecodesample{listati/get_quota.c}
5571 \caption{Esempio di codice per ottenere i dati delle quote.}
5572 \label{fig:get_quota}
5575 Il primo esempio, riportato in fig.~\ref{fig:get_quota}, riporta il codice
5576 della funzione che consente di leggere le quote. La funzione fa uso
5577 dell'interfaccia dal C verso Python, che definisce i vari simboli \texttt{Py*}
5578 (tipi di dato e funzioni). Non staremo ad approfondire i dettagli di questa
5579 interfaccia, per la quale esistono numerose trattazioni dettagliate, ci
5580 interessa solo esaminare l'uso di \func{quotactl}.
5582 In questo caso la funzione prende come argomenti (\texttt{\small 1}) l'intero
5583 \texttt{who} che indica se si vuole operare sulle quote utente o gruppo,
5584 l'identificatore \texttt{id} dell'utente o del gruppo scelto, ed il nome del
5585 file di dispositivo del filesystem su cui si sono attivate le
5586 quote.\footnote{questi vengono passati come argomenti dalle funzioni mappate
5587 come interfaccia pubblica del modulo (una per gruppi ed una per gli utenti)
5588 che si incaricano di decodificare i dati passati da una chiamata nel codice
5589 Python.} Questi argomenti vengono passati direttamente alla chiamata a
5590 \func{quotactl} (\texttt{\small 5}), a parte \texttt{who} che viene abbinato
5591 con \macro{QCMD} al comando \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i dati.
5593 La funzione viene eseguita all'interno di un condizionale (\texttt{\small
5594 5--16}) che in caso di successo provvede a costruire (\texttt{\small 6--12})
5595 opportunamente una risposta restituendo tramite la opportuna funzione di
5596 interfaccia un oggetto Python contenente i dati della struttura \struct{dqblk}
5597 relativi a uso corrente e limiti sia per i blocchi che per gli
5598 \textit{inode}. In caso di errore (\texttt{\small 13--15}) si usa un'altra
5599 funzione dell'interfaccia per passare il valore di \var{errno} come eccezione.
5601 \begin{figure}[!htbp]
5602 \footnotesize \centering
5603 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
5604 \includecodesample{listati/set_block_quota.c}
5606 \caption{Esempio di codice per impostare i limiti sullo spazio disco.}
5607 \label{fig:set_block_quota}
5610 Per impostare i limiti sullo spazio disco si potrà usare una seconda funzione,
5611 riportata in fig.~\ref{fig:set_block_quota}, che prende gli stessi argomenti
5612 della precedente, con lo stesso significato, a cui si aggiungono i valori per
5613 il \textit{soft limit} e l'\textit{hard limit}. In questo caso occorrerà,
5614 prima di chiamare \func{quotactl}, inizializzare opportunamente
5615 (\texttt{\small 5--7}) i campi della struttura \struct{dqblk} che si vogliono
5616 utilizzare (quelli relativi ai limiti sui blocchi) e specificare gli stessi
5617 con \const{QIF\_BLIMITS} in \var{dq.dqb\_valid}.
5619 Fatto questo la chiamata a \func{quotactl}, stavolta con il comando
5620 \const{Q\_SETQUOTA}, viene eseguita come in precedenza all'interno di un
5621 condizionale (\texttt{\small 9--14}). In questo caso non essendovi da
5622 restituire nessun dato in caso di successo si usa (\texttt{\small 10}) una
5623 apposita funzione di uscita, mentre si restituisce come prima una eccezione
5624 con il valore di \var{errno} in caso di errore (\texttt{\small 12--13}).
5627 \subsection{La gestione delle \textit{capabilities}}
5628 \label{sec:proc_capabilities}
5630 \itindbeg{capabilities}
5632 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} l'architettura classica della
5633 gestione dei privilegi in un sistema unix-like ha il sostanziale problema di
5634 fornire all'amministratore dei poteri troppo ampi, questo comporta che anche
5635 quando si siano predisposte delle misure di protezione per in essere in grado
5636 di difendersi dagli effetti di una eventuale compromissione del
5637 sistema,\footnote{come montare un filesystem in sola lettura per impedirne
5638 modifiche, o marcare un file come immutabile.} una volta che questa sia
5639 stata effettuata e si siano ottenuti i privilegi di amministratore, queste
5640 potranno essere comunque rimosse.\footnote{nei casi elencati nella precedente
5641 nota si potrà sempre rimontare il sistema in lettura-scrittura, o togliere
5642 la marcatura di immutabilità.}
5644 Il problema consiste nel fatto che nell'architettura tradizionale di un
5645 sistema unix-like i controlli di accesso sono basati su un solo livello di
5646 separazione: per i processi normali essi sono posti in atto, mentre per i
5647 processi con i privilegi di amministratore essi non vengono neppure eseguiti;
5648 per questo motivo non era previsto alcun modo per evitare che un processo con
5649 diritti di amministratore non potesse eseguire certe operazioni, o per cedere
5650 definitivamente alcuni privilegi da un certo momento in poi.
5652 Per ovviare a tutto ciò, a partire dai kernel della serie 2.2, è stato
5653 introdotto un meccanismo, detto \textit{capabilities}, che consentisse di
5654 suddividere i vari privilegi tradizionalmente associati all'amministratore in
5655 un insieme di \textsl{capacità} distinte. L'idea era che queste capacità
5656 potessero essere abilitate e disabilitate in maniera indipendente per ciascun
5657 processo con privilegi di amministratore, permettendo così una granularità
5658 molto più fine nella distribuzione degli stessi che evitasse la originaria
5659 situazione di ``\textsl{tutto o nulla}''.
5661 Il meccanismo completo delle \textit{capabilities}\footnote{l'implementazione
5662 si rifà ad una bozza di quello che doveva diventare lo standard POSIX.1e,
5663 poi abbandonato.} prevede inoltre la possibilità di associare le stesse ai
5664 singoli file eseguibili, in modo da poter stabilire quali capacità possono
5665 essere utilizzate quando viene messo in esecuzione uno specifico programma; ma
5666 il supporto per questa funzionalità, chiamata \textit{file capabilities}, è
5667 stato introdotto soltanto a partire dal kernel 2.6.24. Fino ad allora doveva
5668 essere il programma stesso ad eseguire una riduzione esplicita delle sue
5669 capacità, cosa che ha reso l'uso di questa funzionalità poco diffuso, vista la
5670 presenza di meccanismi alternativi per ottenere limitazioni delle capacità
5671 dell'amministratore a livello di sistema operativo, come \index{SELinux}
5674 Con questo supporto e con le ulteriori modifiche introdotte con il kernel
5675 2.6.25 il meccanismo delle \textit{capabilities} è stato totalmente
5676 rivoluzionato, rendendolo più aderente alle intenzioni originali dello
5677 standard POSIX, rimuovendo il significato che fino ad allora aveva avuto la
5678 capacità \const{CAP\_SETPCAP} e cambiando le modalità di funzionamento del
5679 cosiddetto \itindex{capabilities~bounding~set} \textit{capabilities bounding
5680 set}. Ulteriori modifiche sono state apportate con il kernel 2.6.26 per
5681 consentire la rimozione non ripristinabile dei privilegi di
5682 amministratore. Questo fa sì che il significato ed il comportamento del kernel
5683 finisca per dipendere dalla versione dello stesso e dal fatto che le nuove
5684 \textit{file capabilities} siano abilitate o meno. Per capire meglio la
5685 situazione e cosa è cambiato conviene allora spiegare con maggiori dettagli
5686 come funziona il meccanismo delle \textit{capabilities}.
5688 Il primo passo per frazionare i privilegi garantiti all'amministratore,
5689 supportato fin dalla introduzione iniziale del kernel 2.2, è stato quello in
5690 cui a ciascun processo sono stati associati tre distinti insiemi di
5691 \textit{capabilities}, denominati rispettivamente \textit{permitted},
5692 \textit{inheritable} ed \textit{effective}. Questi insiemi vengono mantenuti
5693 in forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel li mantiene, come
5694 i vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid}, all'interno della
5695 \struct{task\_struct} di ciascun processo (vedi
5696 fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), nei tre campi \texttt{cap\_effective},
5697 \texttt{cap\_inheritable}, \texttt{cap\_permitted} del tipo
5698 \texttt{kernel\_cap\_t}; questo era, fino al kernel 2.6.25 definito come
5699 intero a 32 bit per un massimo di 32 \textit{capabilities} distinte,
5700 attualmente è stato aggiornato ad un vettore in grado di mantenerne fino a
5701 64.} in cui ciascun bit corrisponde ad una capacità diversa.
5703 L'utilizzo di tre distinti insiemi serve a fornire una interfaccia flessibile
5704 per l'uso delle \textit{capabilities}, con scopi analoghi a quelli per cui
5705 sono mantenuti i diversi insiemi di identificatori di
5706 sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato, che è rimasto sostanzialmente
5707 lo stesso anche dopo le modifiche seguite alla introduzione delle
5708 \textit{file capabilities} è il seguente:
5709 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
5710 \item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
5711 ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
5712 \textsl{può} impostare come \textsl{effettive} o come
5713 \textsl{ereditabili}. Se un processo cancella una capacità da questo insieme
5714 non potrà più riassumerla.\footnote{questo nei casi ordinari, sono
5715 previste però una serie di eccezioni, dipendenti anche dal tipo di
5716 supporto, che vedremo meglio in seguito dato il notevole intreccio nella
5718 \item[\textit{inheritable}] l'insieme delle \textit{capabilities}
5719 ``\textsl{ereditabili}'', cioè di quelle che verranno trasmesse come insieme
5720 delle \textsl{permesse} ad un nuovo programma eseguito attraverso una
5721 chiamata ad \func{exec}.
5722 \item[\textit{effective}] l'insieme delle \textit{capabilities}
5723 ``\textsl{effettive}'', cioè di quelle che vengono effettivamente usate dal
5724 kernel quando deve eseguire il controllo di accesso per le varie operazioni
5725 compiute dal processo.
5726 \label{sec:capabilities_set}
5729 Con l'introduzione delle \textit{file capabilities} sono stati introdotti
5730 altri tre insiemi associabili a ciascun file.\footnote{la realizzazione viene
5731 eseguita con l'uso di uno specifico attributo esteso,
5732 \texttt{security.capability}, la cui modifica è riservata, (come illustrato
5733 in sez.~\ref{sec:file_xattr}) ai processi dotato della capacità
5734 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Le \textit{file capabilities} hanno effetto
5735 soltanto quando il file che le porta viene eseguito come programma con una
5736 \func{exec}, e forniscono un meccanismo che consente l'esecuzione dello stesso
5737 con maggiori privilegi; in sostanza sono una sorta di estensione del
5738 \acr{suid} bit limitato ai privilegi di amministratore. Anche questi tre
5739 insiemi sono identificati con gli stessi nomi di quello dei processi, ma il
5740 loro significato è diverso:
5741 \begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
5742 \item[\textit{permitted}] (chiamato originariamente \textit{forced}) l'insieme
5743 delle capacità che con l'esecuzione del programma verranno aggiunte alle
5744 capacità \textsl{permesse} del processo.
5745 \item[\textit{inheritable}] (chiamato originariamente \textit{allowed})
5746 l'insieme delle capacità che con l'esecuzione del programma possono essere
5747 ereditate dal processo originario (che cioè non vengono tolte
5748 dall'\textit{inheritable set} del processo originale all'esecuzione di
5750 \item[\textit{effective}] in questo caso non si tratta di un insieme ma di un
5751 unico valore logico; se attivo all'esecuzione del programma tutte le
5752 capacità che risulterebbero \textsl{permesse} verranno pure attivate,
5753 inserendole automaticamente nelle \textsl{effettive}, se disattivato nessuna
5754 capacità verrà attivata (cioè l'\textit{effective set} resterà vuoto).
5757 \itindbeg{capabilities~bounding~set}
5759 Infine come accennato, esiste un ulteriore insieme, chiamato
5760 \textit{capabilities bounding set}, il cui scopo è quello di costituire un
5761 limite alle capacità che possono essere attivate per un programma. Il suo
5762 funzionamento però è stato notevolmente modificato con l'introduzione delle
5763 \textit{file capabilities} e si deve pertanto prendere in considerazione una
5764 casistica assai complessa.
5766 Per i kernel fino al 2.6.25, o se non si attiva il supporto per le
5767 \textit{file capabilities}, il \textit{capabilities bounding set} è un
5768 parametro generale di sistema, il cui valore viene riportato nel file
5769 \sysctlfile{kernel/cap-bound}. Il suo valore iniziale è definito in
5770 sede di compilazione del kernel, e da sempre ha previsto come default la
5771 presenza di tutte le \textit{capabilities} eccetto \const{CAP\_SETPCAP}. In
5772 questa situazione solo il primo processo eseguito nel sistema (quello con
5773 \textsl{pid} 1, di norma \texttt{/sbin/init}) ha la possibilità di
5774 modificarlo; ogni processo eseguito successivamente, se dotato dei privilegi
5775 di amministratore, è in grado soltanto di rimuovere una delle
5776 \textit{capabilities} già presenti dell'insieme.\footnote{per essere precisi
5777 occorreva la capacità \const{CAP\_SYS\_MODULE}.}
5779 In questo caso l'effetto complessivo del \textit{capabilities bounding set} è
5780 che solo le capacità in esso presenti possono essere trasmesse ad un altro
5781 programma attraverso una \func{exec}. Questo in sostanza significa che se un
5782 qualunque programma elimina da esso una capacità, considerato che
5783 \texttt{init} (almeno nelle versioni ordinarie) non supporta la reimpostazione
5784 del \textit{bounding set}, questa non sarà più disponibile per nessun processo
5785 a meno di un riavvio, eliminando così in forma definitiva quella capacità per
5786 tutti, compreso l'amministratore.\footnote{la qual cosa, visto il default
5787 usato per il \textit{capabilities bounding set}, significa anche che
5788 \const{CAP\_SETPCAP} non è stata praticamente mai usata nella sua forma
5791 Con il kernel 2.6.25 e le \textit{file capabilities} il \textit{bounding set}
5792 è diventato una proprietà di ciascun processo, che viene propagata invariata
5793 sia attraverso una \func{fork} che una \func{exec}. In questo caso il file
5794 \sysctlfile{kernel/cap-bound} non esiste e \texttt{init} non ha nessun
5795 ruolo speciale, inoltre in questo caso all'avvio il valore iniziale prevede la
5796 presenza di tutte le capacità (compresa \const{CAP\_SETPCAP}).
5798 Con questo nuovo meccanismo il \textit{bounding set} continua a ricoprire un
5799 ruolo analogo al precedente nel passaggio attraverso una \func{exec}, come
5800 limite alle capacità che possono essere aggiunte al processo in quanto
5801 presenti nel \textit{permitted set} del programma messo in esecuzione, in
5802 sostanza il nuovo programma eseguito potrà ricevere una capacità presente nel
5803 suo \textit{permitted set} (quello del file) solo se questa è anche nel
5804 \textit{bounding set} (del processo). In questo modo si possono rimuovere
5805 definitivamente certe capacità da un processo, anche qualora questo dovesse
5806 eseguire un programma privilegiato che prevede di riassegnarle.
5808 Si tenga presente però che in questo caso il \textit{bounding set} blocca
5809 esclusivamente le capacità indicate nel \textit{permitted set} del programma
5810 che verrebbero attivate in caso di esecuzione, e non quelle eventualmente già
5811 presenti nell'\textit{inheritable set} del processo (ad esempio perché
5812 presenti prima di averle rimosse dal \textit{bounding set}). In questo caso
5813 eseguendo un programma che abbia anche lui dette capacità nel suo
5814 \textit{inheritable set} queste verrebbero assegnate.
5816 In questa seconda versione inoltre il \textit{bounding set} costituisce anche
5817 un limite per le capacità che possono essere aggiunte all'\textit{inheritable
5818 set} del processo stesso con \func{capset}, sempre nel senso che queste
5819 devono essere presenti nel \textit{bounding set} oltre che nel
5820 \textit{permitted set} del processo. Questo limite vale anche per processi con
5821 i privilegi di amministratore,\footnote{si tratta sempre di avere la
5822 \textit{capability} \const{CAP\_SETPCAP}.} per i quali invece non vale la
5823 condizione che le \textit{capabilities} da aggiungere nell'\textit{inheritable
5824 set} debbano essere presenti nel proprio \textit{permitted set}.\footnote{lo
5825 scopo anche in questo caso è ottenere una rimozione definitiva della
5826 possibilità di passare una capacità rimossa dal \textit{bounding set}.}
5828 Come si può notare per fare ricorso alle \textit{capabilities} occorre
5829 comunque farsi carico di una notevole complessità di gestione, aggravata dalla
5830 presenza di una radicale modifica del loro funzionamento con l'introduzione
5831 delle \textit{file capabilities}. Considerato che il meccanismo originale era
5832 incompleto e decisamente problematico nel caso di programmi che non ne
5833 sapessero tener conto,\footnote{c'è stato un grosso problema di sicurezza con
5834 \texttt{sendmail}, riuscendo a rimuovere \const{CAP\_SETGID}
5835 dall'\textit{inheritable set} di un processo si ottenne di far fallire
5836 \func{setuid} in maniera inaspettata per il programma (che aspettandosi
5837 sempre il successo della funzione non ne controllava lo stato di uscita) con
5838 la conseguenza di effettuare come amministratore operazioni che altrimenti
5839 sarebbero state eseguite, senza poter apportare danni, da utente normale.}
5840 ci soffermeremo solo sulla implementazione completa presente a partire dal
5841 kernel 2.6.25, tralasciando ulteriori dettagli riguardo la versione
5844 Riassumendo le regole finora illustrate tutte le \textit{capabilities} vengono
5845 ereditate senza modifiche attraverso una \func{fork} mentre, indicati con
5846 \texttt{orig\_*} i valori degli insiemi del processo chiamante, con
5847 \texttt{file\_*} quelli del file eseguito e con \texttt{bound\_set} il
5848 \textit{capabilities bounding set}, dopo l'invocazione di \func{exec} il
5849 processo otterrà dei nuovi insiemi di capacità \texttt{new\_*} secondo la
5850 formula (espressa in pseudo-codice C) di fig.~\ref{fig:cap_across_exec}; si
5851 noti come in particolare il \textit{capabilities bounding set} non viene
5852 comunque modificato e resta lo stesso sia attraverso una \func{fork} che
5853 attraverso una \func{exec}.
5855 \begin{figure}[!htbp]
5856 \footnotesize \centering
5857 \begin{minipage}[c]{12cm}
5858 \includecodesnip{listati/cap-results.c}
5860 \caption{Espressione della modifica delle \textit{capabilities} attraverso
5862 \label{fig:cap_across_exec}
5865 \itindend{capabilities~bounding~set}
5867 A queste regole se ne aggiungono delle altre che servono a riprodurre il
5868 comportamento tradizionale di un sistema unix-like in tutta una serie di
5869 circostanze. La prima di queste è relativa a quello che avviene quando si
5870 esegue un file senza \textit{capabilities}; se infatti si considerasse questo
5871 equivalente al non averne assegnata alcuna, non essendo presenti capacità né
5872 nel \textit{permitted set} né nell'\textit{inheritable set} del file,
5873 nell'esecuzione di un qualunque programma l'amministratore perderebbe tutti i
5874 privilegi originali dal processo.
5876 Per questo motivo se un programma senza \textit{capabilities} assegnate viene
5877 eseguito da un processo con \ids{UID} reale 0, esso verrà trattato come
5878 se tanto il \textit{permitted set} che l'\textit{inheritable set} fossero con
5879 tutte le \textit{capabilities} abilitate, con l'\textit{effective set} attivo,
5880 col risultato di fornire comunque al processo tutte le capacità presenti nel
5881 proprio \textit{bounding set}. Lo stesso avviene quando l'eseguibile ha attivo
5882 il \acr{suid} bit ed appartiene all'amministratore, in entrambi i casi si
5883 riesce così a riottenere il comportamento classico di un sistema unix-like.
5885 Una seconda circostanza è quella relativa a cosa succede alle
5886 \textit{capabilities} di un processo nelle possibili transizioni da \ids{UID}
5887 nullo a \ids{UID} non nullo o viceversa (corrispondenti rispettivamente a
5888 cedere o riottenere i i privilegi di amministratore) che si possono effettuare
5889 con le varie funzioni viste in sez.~\ref{sec:proc_setuid}. In questo caso la
5890 casistica è di nuovo alquanto complessa, considerata anche la presenza dei
5891 diversi gruppi di identificatori illustrati in tab.~\ref{tab:proc_uid_gid}, si
5894 \item se si passa da \ids{UID} effettivo nullo a non nullo
5895 l'\textit{effective set} del processo viene totalmente azzerato, se
5896 viceversa si passa da \ids{UID} effettivo non nullo a nullo il
5897 \textit{permitted set} viene copiato nell'\textit{effective set};
5898 \item se si passa da \textit{file system} \ids{UID} nullo a non nullo verranno
5899 cancellate dall'\textit{effective set} del processo tutte le capacità
5900 attinenti i file, e cioè \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}, \const{CAP\_MKNOD},
5901 \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH},
5902 \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_CHOWN}, \const{CAP\_FSETID} e
5903 \const{CAP\_FOWNER} (le prime due a partire dal kernel 2.2.30), nella
5904 transizione inversa verranno invece inserite nell'\textit{effective set}
5905 quelle capacità della precedente lista che sono presenti nel suo
5906 \textit{permitted set}.
5907 \item se come risultato di una transizione riguardante gli identificativi dei
5908 gruppi \textit{real}, \textit{saved} ed \textit{effective} in cui si passa
5909 da una situazione in cui uno di questi era nullo ad una in cui sono tutti
5910 non nulli,\footnote{in sostanza questo è il caso di quando si chiama
5911 \func{setuid} per rimuovere definitivamente i privilegi di amministratore
5912 da un processo.} verranno azzerati completamente sia il \textit{permitted
5913 set} che l'\textit{effective set}.
5915 \label{sec:capability-uid-transition}
5917 La combinazione di tutte queste regole consente di riprodurre il comportamento
5918 ordinario di un sistema di tipo Unix tradizionale, ma può risultare
5919 problematica qualora si voglia passare ad una configurazione di sistema
5920 totalmente basata sull'applicazione delle \textit{capabilities}; in tal caso
5921 infatti basta ad esempio eseguire un programma con \acr{suid} bit di proprietà
5922 dell'amministratore per far riottenere ad un processo tutte le capacità
5923 presenti nel suo \textit{bounding set}, anche se si era avuta la cura di
5924 cancellarle dal \textit{permitted set}.
5926 \itindbeg{securebits}
5928 Per questo motivo a partire dal kernel 2.6.26, se le \textit{file
5929 capabilities} sono abilitate, ad ogni processo viene stata associata una
5930 ulteriore maschera binaria, chiamata \textit{securebits flags}, su cui sono
5931 mantenuti una serie di flag (vedi tab.~\ref{tab:securebits_values}) il cui
5932 valore consente di modificare queste regole speciali che si applicano ai
5933 processi con \ids{UID} nullo. La maschera viene sempre mantenuta
5934 attraverso una \func{fork}, mentre attraverso una \func{exec} viene sempre
5935 cancellato il flag \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}.
5940 \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
5942 \textbf{Flag} & \textbf{Descrizione} \\
5945 \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}& Il processo non subisce la cancellazione delle
5946 sue \textit{capabilities} quando tutti i suoi
5947 \ids{UID} passano ad un valore non
5948 nullo (regola di compatibilità per il cambio
5949 di \ids{UID} n.~3 del precedente
5950 elenco), sostituisce il precedente uso
5951 dell'operazione \const{PR\_SET\_KEEPCAPS} di
5953 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP}&Il processo non subisce le modifiche
5954 delle sue \textit{capabilities} nel passaggio
5955 da nullo a non nullo degli \ids{UID}
5956 dei gruppi \textit{effective} e
5957 \textit{file system} (regole di compatibilità
5958 per il cambio di \ids{UID} nn.~1 e 2 del
5959 precedente elenco).\\
5960 \const{SECURE\_NOROOT} & Il processo non assume nessuna capacità
5961 aggiuntiva quando esegue un programma, anche
5962 se ha \ids{UID} nullo o il programma ha
5963 il \acr{suid} bit attivo ed appartiene
5964 all'amministratore (regola di compatibilità
5965 per l'esecuzione di programmi senza
5966 \textit{capabilities}).\\
5969 \caption{Costanti identificative dei flag che compongono la maschera dei
5970 \textit{securebits}.}
5971 \label{tab:securebits_values}
5974 A ciascuno dei flag di tab.~\ref{tab:securebits_values} è inoltre abbinato un
5975 corrispondente flag di blocco, identificato da una costante omonima con
5976 l'estensione \texttt{\_LOCKED}, la cui attivazione è irreversibile ed ha
5977 l'effetto di rendere permanente l'impostazione corrente del corrispondente
5978 flag ordinario; in sostanza con \const{SECURE\_KEEP\_CAPS\_LOCKED} si rende
5979 non più modificabile \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}, ed analogamente avviene con
5980 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP\_LOCKED} per
5981 \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP} e con \const{SECURE\_NOROOT\_LOCKED} per
5982 \const{SECURE\_NOROOT}.
5984 Per l'impostazione di questi flag sono stata predisposte due specifiche
5985 operazioni di \func{prctl} (vedi sez.~\ref{sec:process_prctl}),
5986 \const{PR\_GET\_SECUREBITS}, che consente di ottenerne il valore, e
5987 \const{PR\_SET\_SECUREBITS}, che consente di modificarne il valore; per
5988 quest'ultima sono comunque necessari i privilegi di amministratore ed in
5989 particolare la capacità \const{CAP\_SETPCAP}. Prima dell'introduzione dei
5990 \textit{securebits} era comunque possibile ottenere lo stesso effetto di
5991 \const{SECURE\_KEEP\_CAPS} attraverso l'uso di un'altra operazione di
5992 \func{prctl}, \const{PR\_SET\_KEEPCAPS}.
5994 \itindend{securebits}
5996 Oltre alla gestione dei \textit{securebits} la nuova versione delle
5997 \textit{file capabilities} prevede l'uso di \func{prctl} anche per la gestione
5998 del \textit{capabilities bounding set}, attraverso altre due operazioni
5999 dedicate, \const{PR\_CAPBSET\_READ} per controllarne il valore e
6000 \const{PR\_CAPBSET\_DROP} per modificarlo; quest'ultima di nuovo è una
6001 operazione privilegiata che richiede la capacità \const{CAP\_SETPCAP} e che,
6002 come indica chiaramente il nome, permette solo la rimozione di una
6003 \textit{capability} dall'insieme; per i dettagli sull'uso di tutte queste
6004 operazioni si rimanda alla rilettura di sez.~\ref{sec:process_prctl}.
6006 % TODO verificare per process capability bounding set, vedi:
6007 % http://git.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commit;h=3b7391de67da515c91f48aa371de77cb6cc5c07e
6009 % TODO capire cosa cambia con i patch vari, vedi
6010 % http://lwn.net/Articles/280279/
6011 % http://lwn.net/Articles/256519/
6012 % http://lwn.net/Articles/211883/
6015 Un elenco delle delle \textit{capabilities} disponibili su Linux, con una
6016 breve descrizione ed il nome delle costanti che le identificano, è riportato
6017 in tab.~\ref{tab:proc_capabilities};\footnote{l'elenco presentato questa
6018 tabella, ripreso dalla pagina di manuale (accessibile con \texttt{man
6019 capabilities}) e dalle definizioni in \texttt{linux/capabilities.h}, è
6020 aggiornato al kernel 2.6.26.} la tabella è divisa in due parti, la prima
6021 riporta le \textit{capabilities} previste anche nella bozza dello standard
6022 POSIX1.e, la seconda quelle specifiche di Linux. Come si può notare dalla
6023 tabella alcune \textit{capabilities} attengono a singole funzionalità e sono
6024 molto specializzate, mentre altre hanno un campo di applicazione molto vasto,
6025 che è opportuno dettagliare maggiormente.
6027 \begin{table}[!h!btp]
6030 \begin{tabular}{|l|p{10.5cm}|}
6032 \textbf{Capacità}&\textbf{Descrizione}\\
6036 % POSIX-draft defined capabilities.
6038 \const{CAP\_AUDIT\_CONTROL}& La capacità di abilitare e disabilitare il
6039 controllo dell'auditing (dal kernel 2.6.11).\\
6040 \const{CAP\_AUDIT\_WRITE}&La capacità di scrivere dati nel giornale di
6041 auditing del kernel (dal kernel 2.6.11).\\
6042 % TODO verificare questa roba dell'auditing
6043 \const{CAP\_CHOWN} & La capacità di cambiare proprietario e gruppo
6044 proprietario di un file (vedi
6045 sez.~\ref{sec:file_ownership_management}).\\
6046 \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}& La capacità di evitare il controllo dei
6047 permessi di lettura, scrittura ed esecuzione dei
6048 file,\footnotemark (vedi
6049 sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
6050 \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}& La capacità di evitare il controllo dei
6051 permessi di lettura ed esecuzione per
6053 sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
6054 \const{CAP\_FOWNER} & La capacità di evitare il controllo della
6055 proprietà di un file per tutte
6056 le operazioni privilegiate non coperte dalle
6057 precedenti \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} e
6058 \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}.\\
6059 \const{CAP\_FSETID} & La capacità di evitare la cancellazione
6060 automatica dei bit \itindex{suid~bit} \acr{suid}
6061 e \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} quando un file
6062 per i quali sono impostati viene modificato da
6063 un processo senza questa capacità e la capacità
6064 di impostare il bit \acr{sgid} su un file anche
6065 quando questo è relativo ad un gruppo cui non si
6067 sez.~\ref{sec:file_perm_management}).\\
6068 \const{CAP\_KILL} & La capacità di mandare segnali a qualunque
6069 processo (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}).\\
6070 \const{CAP\_SETFCAP} & La capacità di impostare le
6071 \textit{capabilities} di un file (dal kernel
6073 \const{CAP\_SETGID} & La capacità di manipolare i group ID dei
6074 processi, sia il principale che i supplementari,
6075 (vedi sez.~\ref{sec:proc_setgroups}) che quelli
6076 trasmessi tramite i socket \textit{unix domain}
6077 (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
6078 \const{CAP\_SETUID} & La capacità di manipolare gli user ID del
6079 processo (vedi sez.~\ref{sec:proc_setuid}) e di
6080 trasmettere un user ID arbitrario nel passaggio
6081 delle credenziali coi socket \textit{unix
6082 domain} (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
6084 % Linux specific capabilities
6087 \const{CAP\_IPC\_LOCK} & La capacità di effettuare il \textit{memory
6088 locking} \itindex{memory~locking} con le
6089 funzioni \func{mlock}, \func{mlockall},
6090 \func{shmctl}, \func{mmap} (vedi
6091 sez.~\ref{sec:proc_mem_lock} e
6092 sez.~\ref{sec:file_memory_map}). \\
6093 \const{CAP\_IPC\_OWNER} & La capacità di evitare il controllo dei permessi
6094 per le operazioni sugli oggetti di
6095 intercomunicazione fra processi (vedi
6096 sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).\\
6097 \const{CAP\_LEASE} & La capacità di creare dei \textit{file lease}
6098 \itindex{file~lease} (vedi
6099 sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease})
6100 pur non essendo proprietari del file (dal kernel
6102 \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}& La capacità di impostare sui file gli
6103 attributi \textit{immutable} e
6104 \itindex{append~mode} \textit{append only} (se
6106 \const{CAP\_MKNOD} & La capacità di creare
6107 \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo
6108 con \func{mknod} (vedi
6109 sez.~\ref{sec:file_mknod}) (dal kernel 2.4).\\
6110 \const{CAP\_NET\_ADMIN} & La capacità di eseguire alcune operazioni
6111 privilegiate sulla rete.\\
6112 \const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}& La capacità di porsi in ascolto
6113 su porte riservate (vedi
6114 sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}).\\
6115 \const{CAP\_NET\_BROADCAST}& La capacità di consentire l'uso di socket in
6116 \itindex{broadcast} \textit{broadcast} e
6117 \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
6118 \const{CAP\_NET\_RAW} & La capacità di usare socket \texttt{RAW} e
6119 \texttt{PACKET} (vedi sez.~\ref{sec:sock_type}).\\
6120 \const{CAP\_SETPCAP} & La capacità di modifiche privilegiate alle
6121 \textit{capabilities}.\\
6122 \const{CAP\_SYS\_ADMIN} & La capacità di eseguire una serie di compiti
6124 \const{CAP\_SYS\_BOOT} & La capacità di fare eseguire un riavvio del
6125 sistema (vedi sez.~\ref{sec:sys_reboot}).\\
6126 \const{CAP\_SYS\_CHROOT}& La capacità di eseguire la funzione
6127 \func{chroot} (vedi sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
6128 \const{CAP\_MAC\_ADMIN} & La capacità amministrare il \textit{Mandatory
6129 Access Control} di Smack (dal kernel 2.6.25).\\
6130 \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}& La capacità evitare il \textit{Mandatory
6131 Access Control} di Smack (dal kernel 2.6.25).\\
6132 \const{CAP\_SYS\_MODULE}& La capacità di caricare e rimuovere moduli del
6134 \const{CAP\_SYS\_NICE} & La capacità di modificare le varie priorità dei
6135 processi (vedi sez.~\ref{sec:proc_priority}).\\
6136 \const{CAP\_SYS\_PACCT} & La capacità di usare le funzioni di
6137 \textit{accounting} dei processi (vedi
6138 sez.~\ref{sec:sys_bsd_accounting}).\\
6139 \const{CAP\_SYS\_PTRACE}& La capacità di tracciare qualunque processo con
6141 sez.~\ref{sec:process_ptrace}).\\
6142 \const{CAP\_SYS\_RAWIO} & La capacità di operare sulle porte
6143 di I/O con \func{ioperm} e \func{iopl} (vedi
6144 sez.~\ref{sec:process_io_port}).\\
6145 \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}& La capacità di superare le varie limitazioni
6147 \const{CAP\_SYS\_TIME} & La capacità di modificare il tempo di sistema
6148 (vedi sez.~\ref{sec:sys_time}).\\
6149 \const{CAP\_SYS\_TTY\_CONFIG}& La capacità di simulare un \textit{hangup}
6150 della console, con la funzione
6152 \const{CAP\_SYSLOG} & La capacità di gestire il buffer dei messaggi
6153 del kernel, (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}),
6154 introdotta dal kernel 2.6.38 come capacità
6155 separata da \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.\\
6156 \const{CAP\_WAKE\_ALARM}& La capacità di usare i timer di tipo
6157 \const{CLOCK\_BOOTTIME\_ALARM} e
6158 \const{CLOCK\_REALTIME\_ALARM}, vedi
6159 sez.~\ref{sec:sig_timer_adv} (dal kernel 3.0).\\
6162 \caption{Le costanti che identificano le \textit{capabilities} presenti nel
6164 \label{tab:proc_capabilities}
6167 \footnotetext{vale a dire i permessi caratteristici del modello classico del
6168 controllo di accesso chiamato \itindex{Discrectionary~Access~Control~(DAC)}
6169 \textit{Discrectionary Access Control} (da cui il nome DAC).}
6172 Prima di dettagliare il significato della capacità più generiche, conviene
6173 però dedicare un discorso a parte a \const{CAP\_SETPCAP}, il cui significato è
6174 stato completamente cambiato con l'introduzione delle \textit{file
6175 capabilities} nel kernel 2.6.24. In precedenza questa capacità era quella
6176 che permetteva al processo che la possedeva di impostare o rimuovere le
6177 \textit{capabilities} che fossero presenti nel \textit{permitted set} del
6178 chiamante di un qualunque altro processo. In realtà questo non è mai stato
6179 l'uso inteso nelle bozze dallo standard POSIX, ed inoltre, come si è già
6180 accennato, dato che questa capacità è assente nel \textit{capabilities
6181 bounding set} usato di default, essa non è neanche mai stata realmente
6184 Con l'introduzione \textit{file capabilities} e il cambiamento del significato
6185 del \textit{capabilities bounding set} la possibilità di modificare le
6186 capacità di altri processi è stata completamente rimossa, e
6187 \const{CAP\_SETPCAP} ha acquisito quello che avrebbe dovuto essere il suo
6188 significato originario, e cioè la capacità del processo di poter inserire nel
6189 suo \textit{inheritable set} qualunque capacità presente nel \textit{bounding
6190 set}. Oltre a questo la disponibilità di \const{CAP\_SETPCAP} consente ad un
6191 processo di eliminare una capacità dal proprio \textit{bounding set} (con la
6192 conseguente impossibilità successiva di eseguire programmi con quella
6193 capacità), o di impostare i \textit{securebits} delle \textit{capabilities}.
6195 La prima fra le capacità ``\textsl{ampie}'' che occorre dettagliare
6196 maggiormente è \const{CAP\_FOWNER}, che rimuove le restrizioni poste ad un
6197 processo che non ha la proprietà di un file in un vasto campo di
6198 operazioni;\footnote{vale a dire la richiesta che l'\ids{UID} effettivo del
6199 processo (o meglio l'\ids{UID} di filesystem, vedi
6200 sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con quello del proprietario.} queste
6201 comprendono i cambiamenti dei permessi e dei tempi del file (vedi
6202 sez.~\ref{sec:file_perm_management} e sez.~\ref{sec:file_file_times}), le
6203 impostazioni degli attributi dei file (vedi sez.~\ref{sec:file_ioctl}) e delle
6204 ACL (vedi sez.~\ref{sec:file_xattr} e \ref{sec:file_ACL}), poter ignorare lo
6205 \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} nella cancellazione dei file (vedi
6206 sez.~\ref{sec:file_special_perm}), la possibilità di impostare il flag di
6207 \const{O\_NOATIME} con \func{open} e \func{fcntl} (vedi
6208 sez.~\ref{sec:file_open} e sez.~\ref{sec:file_fcntl}) senza restrizioni.
6210 Una seconda capacità che copre diverse operazioni, in questo caso riguardanti
6211 la rete, è \const{CAP\_NET\_ADMIN}, che consente di impostare le opzioni
6212 privilegiate dei socket (vedi sez.~\ref{sec:sock_generic_options}), abilitare
6213 il \itindex{multicast} \textit{multicasting}, eseguire la configurazione delle
6214 interfacce di rete (vedi sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}) ed impostare la
6215 tabella di instradamento.
6217 Una terza \textit{capability} con vasto campo di applicazione è
6218 \const{CAP\_SYS\_ADMIN}, che copre una serie di operazioni amministrative,
6219 come impostare le quote disco (vedi sez.\ref{sec:disk_quota}), attivare e
6220 disattivare la swap, montare, rimontare e smontare filesystem (vedi
6221 sez.~\ref{sec:sys_file_config}), effettuare operazioni di controllo su
6222 qualunque oggetto dell'IPC di SysV (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv}), operare
6223 sugli attributi estesi dei file di classe \texttt{security} o \texttt{trusted}
6224 (vedi sez.~\ref{sec:file_xattr}), specificare un \ids{UID} arbitrario
6225 nella trasmissione delle credenziali dei socket (vedi
6226 sez.~\ref{sec:socket_credential_xxx}), assegnare classi privilegiate
6227 (\const{IOPRIO\_CLASS\_RT} e prima del kernel 2.6.25 anche
6228 \const{IOPRIO\_CLASS\_IDLE}) per lo scheduling dell'I/O (vedi
6229 sez.~\ref{sec:io_priority}), superare il limite di sistema sul numero massimo
6230 di file aperti,\footnote{quello indicato da \sysctlfile{fs/file-max}.}
6231 effettuare operazioni privilegiate sulle chiavi mantenute dal kernel (vedi
6232 sez.~\ref{sec:keyctl_management}), usare la funzione \func{lookup\_dcookie},
6233 usare \const{CLONE\_NEWNS} con \func{unshare} e \func{clone}, (vedi
6234 sez.~\ref{sec:process_clone}).
6236 Originariamente \const{CAP\_SYS\_NICE} riguardava soltanto la capacità di
6237 aumentare le priorità di esecuzione dei processi, come la diminuzione del
6238 valore di \textit{nice} (vedi sez.~\ref{sec:proc_sched_stand}), l'uso delle
6239 priorità \textit{real-time} (vedi sez.~\ref{sec:proc_real_time}), o
6240 l'impostazione delle affinità di processore (vedi
6241 sez.~\ref{sec:proc_sched_multiprocess}); ma con l'introduzione di priorità
6242 anche riguardo le operazioni di accesso al disco, e, nel caso di sistemi NUMA,
6243 alla memoria, essa viene a coprire anche la possibilità di assegnare priorità
6244 arbitrarie nell'accesso a disco (vedi sez.~\ref{sec:io_priority}) e nelle
6245 politiche di allocazione delle pagine di memoria ai nodi di un sistema NUMA.
6247 Infine la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_RESOURCE} attiene alla
6248 possibilità di superare i limiti imposti sulle risorse di sistema, come usare
6249 lo spazio disco riservato all'amministratore sui filesystem che lo supportano,
6250 usare la funzione \func{ioctl} per controllare il \textit{journaling} sul
6251 filesystem \acr{ext3}, non subire le quote disco, aumentare i limiti sulle
6252 risorse di un processo (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) e quelle sul
6253 numero di processi, ed i limiti sulle dimensioni dei messaggi delle code del
6254 SysV IPC (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv_mq}).
6256 Per la gestione delle \textit{capabilities} il kernel mette a disposizione due
6257 funzioni che permettono rispettivamente di leggere ed impostare i valori dei
6258 tre insiemi illustrati in precedenza. Queste due funzioni sono \funcd{capget}
6259 e \funcd{capset} e costituiscono l'interfaccia di gestione basso livello; i
6260 loro rispettivi prototipi sono:
6262 \headdecl{sys/capability.h}
6264 \funcdecl{int capget(cap\_user\_header\_t hdrp, cap\_user\_data\_t datap)}
6265 Legge le \textit{capabilities}.
6267 \funcdecl{int capset(cap\_user\_header\_t hdrp, const cap\_user\_data\_t
6269 Imposta le \textit{capabilities}.
6272 \bodydesc{Entrambe le funzioni ritornano 0 in caso di successo e -1 in caso
6273 di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
6275 \item[\errcode{ESRCH}] si è fatto riferimento ad un processo inesistente.
6276 \item[\errcode{EPERM}] si è tentato di aggiungere una capacità
6277 nell'insieme delle \textit{capabilities} permesse, o di impostare una
6278 capacità non presente nell'insieme di quelle permesse negli insieme
6279 delle effettive o ereditate, o si è cercato di impostare una
6280 \textit{capability} di un altro processo senza avare
6281 \const{CAP\_SETPCAP}.
6283 ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EINVAL}.
6287 Queste due funzioni prendono come argomenti due tipi di dati dedicati,
6288 definiti come puntatori a due strutture specifiche di Linux, illustrate in
6289 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}. Per un certo periodo di tempo era anche
6290 indicato che per poterle utilizzare fosse necessario che la macro
6291 \macro{\_POSIX\_SOURCE} risultasse non definita (ed era richiesto di inserire
6292 una istruzione \texttt{\#undef \_POSIX\_SOURCE} prima di includere
6293 \texttt{sys/capability.h}) requisito che non risulta più presente.\footnote{e
6294 non è chiaro neanche quanto sia mai stato davvero necessario.}
6296 Si tenga presente che le strutture di fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}, come i
6297 prototipi delle due funzioni \func{capget} e \func{capset}, sono soggette ad
6298 essere modificate con il cambiamento del kernel (in particolare i tipi di dati
6299 delle strutture) ed anche se finora l'interfaccia è risultata stabile, non c'è
6300 nessuna assicurazione che questa venga mantenuta,\footnote{viene però
6301 garantito che le vecchie funzioni continuino a funzionare.} Pertanto se si
6302 vogliono scrivere programmi portabili che possano essere eseguiti senza
6303 modifiche o adeguamenti su qualunque versione del kernel è opportuno
6304 utilizzare le interfacce di alto livello che vedremo più avanti.
6306 \begin{figure}[!htb]
6309 \begin{minipage}[c]{\textwidth}
6310 \includestruct{listati/cap_user_header_t.h}
6313 \caption{Definizione delle strutture a cui fanno riferimento i puntatori
6314 \structd{cap\_user\_header\_t} e \structd{cap\_user\_data\_t} usati per
6315 l'interfaccia di gestione di basso livello delle \textit{capabilities}.}
6316 \label{fig:cap_kernel_struct}
6319 La struttura a cui deve puntare l'argomento \param{hdrp} serve ad indicare,
6320 tramite il campo \var{pid}, il PID del processo del quale si vogliono leggere
6321 o modificare le \textit{capabilities}. Con \func{capset} questo, se si usano
6322 le \textit{file capabilities}, può essere solo 0 o PID del processo chiamante,
6323 che sono equivalenti. Il campo \var{version} deve essere impostato al valore
6324 della versione delle stesse usata dal kernel (quello indicato da una delle
6325 costanti \texttt{\_LINUX\_CAPABILITY\_VERSION\_n} di
6326 fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}) altrimenti le funzioni ritorneranno con un
6327 errore di \errcode{EINVAL}, restituendo nel campo stesso il valore corretto
6328 della versione in uso. La versione due è comunque deprecata e non deve essere
6329 usata (il kernel stamperà un avviso). I valori delle \textit{capabilities}
6330 devono essere passati come maschere binarie;\footnote{e si tenga presente che
6331 i valori di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} non possono essere combinati
6332 direttamente, indicando il numero progressivo del bit associato alla
6333 relativa capacità.} con l'introduzione delle \textit{capabilities} a 64 bit
6334 inoltre il puntatore \param{datap} non può essere più considerato come
6335 relativo ad una singola struttura, ma ad un vettore di due
6336 strutture.\footnote{è questo cambio di significato che ha portato a deprecare
6337 la versione 2, che con \func{capget} poteva portare ad un buffer overflow
6338 per vecchie applicazioni che continuavano a considerare \param{datap} come
6339 puntatore ad una singola struttura.}
6341 Dato che le precedenti funzioni, oltre ad essere specifiche di Linux, non
6342 garantiscono la stabilità nell'interfaccia, è sempre opportuno effettuare la
6343 gestione delle \textit{capabilities} utilizzando le funzioni di libreria a
6344 questo dedicate. Queste funzioni, che seguono quanto previsto nelle bozze
6345 dello standard POSIX.1e, non fanno parte delle \acr{glibc} e sono fornite in
6346 una libreria a parte,\footnote{la libreria è \texttt{libcap2}, nel caso di
6347 Debian può essere installata con il pacchetto omonimo.} pertanto se un
6348 programma le utilizza si dovrà indicare esplicitamente l'uso della suddetta
6349 libreria attraverso l'opzione \texttt{-lcap} del compilatore.
6351 Le funzioni dell'interfaccia delle bozze di POSIX.1e prevedono l'uso di un
6352 \index{tipo!opaco} tipo di dato opaco, \type{cap\_t}, come puntatore ai dati
6353 mantenuti nel cosiddetto \textit{capability state},\footnote{si tratta in
6354 sostanza di un puntatore ad una struttura interna utilizzata dalle librerie,
6355 i cui campi non devono mai essere acceduti direttamente.} in sono
6356 memorizzati tutti i dati delle \textit{capabilities}. In questo modo è
6357 possibile mascherare i dettagli della gestione di basso livello, che potranno
6358 essere modificati senza dover cambiare le funzioni dell'interfaccia, che
6359 faranno riferimento soltanto ad oggetti di questo tipo. L'interfaccia
6360 pertanto non soltanto fornisce le funzioni per modificare e leggere le
6361 \textit{capabilities}, ma anche quelle per gestire i dati attraverso
6364 La prima funzione dell'interfaccia è quella che permette di inizializzare un
6365 \textit{capability state}, allocando al contempo la memoria necessaria per i
6366 relativi dati. La funzione è \funcd{cap\_init} ed il suo prototipo è:
6368 \headdecl{sys/capability.h}
6370 \funcdecl{cap\_t cap\_init(void)}
6371 Crea ed inizializza un \textit{capability state}.
6373 \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
6374 \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il
6375 valore \errval{ENOMEM}.
6379 La funzione restituisce il puntatore \type{cap\_t} ad uno stato inizializzato
6380 con tutte le \textit{capabilities} azzerate. In caso di errore (cioè quando
6381 non c'è memoria sufficiente ad allocare i dati) viene restituito \val{NULL}
6382 ed \var{errno} viene impostata a \errval{ENOMEM}. La memoria necessaria a
6383 mantenere i dati viene automaticamente allocata da \func{cap\_init}, ma dovrà
6384 essere disallocata esplicitamente quando non è più necessaria utilizzando, per
6385 questo l'interfaccia fornisce una apposita funzione, \funcd{cap\_free}, il cui
6388 \headdecl{sys/capability.h}
6390 \funcdecl{int cap\_free(void *obj\_d)}
6391 Disalloca la memoria allocata per i dati delle \textit{capabilities}.
6393 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
6394 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
6398 La funzione permette di liberare la memoria allocata dalle altre funzioni
6399 della libreria sia per un \textit{capability state}, nel qual caso l'argomento
6400 dovrà essere un dato di tipo \type{cap\_t}, che per una descrizione testuale
6401 dello stesso,\footnote{cioè quanto ottenuto tramite la funzione
6402 \func{cap\_to\_text}.} nel qual caso l'argomento dovrà essere un dato di
6403 tipo \texttt{char *}. Per questo motivo l'argomento \param{obj\_d} è
6404 dichiarato come \texttt{void *} e deve sempre corrispondere ad un puntatore
6405 ottenuto tramite le altre funzioni della libreria, altrimenti la funzione
6406 fallirà con un errore di \errval{EINVAL}.
6408 Infine si può creare una copia di un \textit{capability state} ottenuto in
6409 precedenza tramite la funzione \funcd{cap\_dup}, il cui prototipo è:
6411 \headdecl{sys/capability.h}
6413 \funcdecl{cap\_t cap\_dup(cap\_t cap\_p)}
6414 Duplica un \textit{capability state} restituendone una copia.
6416 \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
6417 \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere i
6418 valori \errval{ENOMEM} o \errval{EINVAL}.
6422 La funzione crea una copia del \textit{capability state} posto all'indirizzo
6423 \param{cap\_p} che si è passato come argomento, restituendo il puntatore alla
6424 copia, che conterrà gli stessi valori delle \textit{capabilities} presenti
6425 nell'originale. La memoria necessaria viene allocata automaticamente dalla
6426 funzione. Una volta effettuata la copia i due \textit{capability state}
6427 potranno essere modificati in maniera completamente
6428 indipendente.\footnote{alla fine delle operazioni si ricordi però di
6429 disallocare anche la copia, oltre all'originale. }
6431 Una seconda classe di funzioni di servizio previste dall'interfaccia sono
6432 quelle per la gestione dei dati contenuti all'interno di un \textit{capability
6433 state}; la prima di queste è \funcd{cap\_clear}, il cui prototipo è:
6435 \headdecl{sys/capability.h}
6437 \funcdecl{int cap\_clear(cap\_t cap\_p)}
6438 Inizializza un \textit{capability state} cancellando tutte le
6439 \textit{capabilities}.
6441 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
6442 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
6446 La funzione si limita ad azzerare tutte le \textit{capabilities} presenti nel
6447 \textit{capability state} all'indirizzo \param{cap\_p} passato come argomento,
6448 restituendo uno stato \textsl{vuoto}, analogo a quello che si ottiene nella
6449 creazione con \func{cap\_init}.
6454 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
6456 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
6459 \const{CAP\_EFFECTIVE} & Capacità dell'insieme \textsl{effettivo}.\\
6460 \const{CAP\_PERMITTED} & Capacità dell'insieme \textsl{permesso}.\\
6461 \const{CAP\_INHERITABLE}& Capacità dell'insieme \textsl{ereditabile}.\\
6464 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_t} che
6465 identifica gli insiemi delle \textit{capabilities}.}
6466 \label{tab:cap_set_identifier}
6469 Una variante di \func{cap\_clear} è \funcd{cap\_clear\_flag} che cancella da
6470 un \textit{capability state} tutte le \textit{capabilities} di un certo
6471 insieme fra quelli di pag.~\pageref{sec:capabilities_set}, il suo prototipo
6474 \headdecl{sys/capability.h}
6476 \funcdecl{int cap\_clear\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag)}
6478 Cancella dal \textit{capability state} \param{cap\_p} tutte le
6479 \textit{capabilities} dell'insieme \param{flag}.
6481 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
6482 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}. }
6485 La funzione richiede che si indichi quale degli insiemi si intente cancellare
6486 con l'argomento \param{flag}. Questo deve essere specificato con una variabile
6487 di tipo \type{cap\_flag\_t} che può assumere esclusivamente\footnote{si tratta
6488 in effetti di un tipo enumerato, come si può verificare dalla sua
6489 definizione che si trova in \texttt{/usr/include/sys/capability.h}.} uno dei
6490 valori illustrati in tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
6492 Si possono inoltre confrontare in maniera diretta due diversi
6493 \textit{capability state} con la funzione \funcd{cap\_compare}; il suo
6496 \headdecl{sys/capability.h}
6497 \funcdecl{int cap\_compare(cap\_t cap\_a, cap\_t cap\_b)}
6499 Confronta due \textit{capability state}.
6501 \bodydesc{La funzione ritorna 0 se i \textit{capability state} sono identici
6502 ed un valore positivo se differiscono, non sono previsti errori.}
6505 La funzione esegue un confronto fra i due \textit{capability state} passati
6506 come argomenti e ritorna in un valore intero il risultato, questo è nullo se
6507 sono identici o positivo se vi sono delle differenze. Il valore di ritorno
6508 della funzione consente inoltre di per ottenere ulteriori informazioni su
6509 quali sono gli insiemi di \textit{capabilities} che risultano differenti. Per
6510 questo si può infatti usare la apposita macro \macro{CAP\_DIFFERS}:
6512 \funcdecl{int CAP\_DIFFERS(value, flag)} Controlla lo stato di eventuali
6513 differenze delle \textit{capabilities} nell'insieme \texttt{flag}.
6516 La macro che richiede si passi nell'argomento \texttt{value} il risultato
6517 della funzione \func{cap\_compare} e in \texttt{flag} l'indicazione (coi
6518 valori di tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}) dell'insieme che si intende
6519 controllare; restituirà un valore diverso da zero se le differenze rilevate da
6520 \func{cap\_compare} sono presenti nell'insieme indicato.
6522 Per la gestione dei singoli valori delle \textit{capabilities} presenti in un
6523 \textit{capability state} l'interfaccia prevede due funzioni specifiche,
6524 \funcd{cap\_get\_flag} e \funcd{cap\_set\_flag}, che permettono
6525 rispettivamente di leggere o impostare il valore di una capacità all'interno
6526 in uno dei tre insiemi già citati; i rispettivi prototipi sono:
6528 \headdecl{sys/capability.h}
6530 \funcdecl{int cap\_get\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_value\_t cap, cap\_flag\_t
6531 flag, cap\_flag\_value\_t *value\_p)}
6532 Legge il valore di una \textit{capability}.
6534 \funcdecl{int cap\_set\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag, int ncap,
6535 cap\_value\_t *caps, cap\_flag\_value\_t value)}
6536 Imposta il valore di una \textit{capability}.
6538 \bodydesc{Le funzioni ritornano 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
6539 errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
6543 In entrambe le funzioni l'argomento \param{cap\_p} indica il puntatore al
6544 \textit{capability state} su cui operare, mentre l'argomento \param{flag}
6545 indica su quale dei tre insiemi si intende operare, sempre con i valori di
6546 tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
6548 La capacità che si intende controllare o impostare invece deve essere
6549 specificata attraverso una variabile di tipo \type{cap\_value\_t}, che può
6550 prendere come valore uno qualunque di quelli riportati in
6551 tab.~\ref{tab:proc_capabilities}, in questo caso però non è possibile
6552 combinare diversi valori in una maschera binaria, una variabile di tipo
6553 \type{cap\_value\_t} può indicare una sola capacità.\footnote{in
6554 \texttt{sys/capability.h} il tipo \type{cap\_value\_t} è definito come
6555 \ctyp{int}, ma i valori validi sono soltanto quelli di
6556 tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.}
6558 Infine lo stato di una capacità è descritto ad una variabile di tipo
6559 \type{cap\_flag\_value\_t}, che a sua volta può assumere soltanto
6560 uno\footnote{anche questo è un tipo enumerato.} dei valori di
6561 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
6566 \begin{tabular}[c]{|l|l|}
6568 \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
6571 \const{CAP\_CLEAR}& La capacità non è impostata.\\
6572 \const{CAP\_SET} & La capacità è impostata.\\
6575 \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_value\_t} che
6576 indica lo stato di una capacità.}
6577 \label{tab:cap_value_type}
6580 La funzione \func{cap\_get\_flag} legge lo stato della capacità indicata
6581 dall'argomento \param{cap} all'interno dell'insieme indicato dall'argomento
6582 \param{flag} lo restituisce nella variabile puntata
6583 dall'argomento \param{value\_p}. Questa deve essere di tipo
6584 \type{cap\_flag\_value\_t} ed assumerà uno dei valori di
6585 tab.~\ref{tab:cap_value_type}. La funzione consente pertanto di leggere solo
6586 lo stato di una capacità alla volta.
6588 La funzione \func{cap\_set\_flag} può invece impostare in una sola chiamata
6589 più \textit{capabilities}, anche se solo all'interno dello stesso insieme ed
6590 allo stesso valore. Per questo motivo essa prende un vettore di valori di tipo
6591 \type{cap\_value\_t} nell'argomento \param{caps}, la cui dimensione viene
6592 specificata dall'argomento \param{ncap}. Il tipo di impostazione da eseguire
6593 (cancellazione o impostazione) per le capacità elencate in \param{caps} viene
6594 indicato dall'argomento \param{value} sempre con i valori di
6595 tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
6597 Per semplificare la gestione delle \textit{capabilities} l'interfaccia prevede
6598 che sia possibile utilizzare anche una rappresentazione testuale del contenuto
6599 di un \textit{capability state} e fornisce le opportune funzioni di
6600 gestione;\footnote{entrambe erano previste dalla bozza dello standard
6601 POSIX.1e.} la prima di queste, che consente di ottenere la rappresentazione
6602 testuale, è \funcd{cap\_to\_text}, il cui prototipo è:
6604 \headdecl{sys/capability.h}
6606 \funcdecl{char * cap\_to\_text(cap\_t caps, ssize\_t * length\_p)}
6608 Genera una visualizzazione testuale delle \textit{capabilities}.
6610 \bodydesc{La funzione ritorna un puntatore alla stringa con la descrizione
6611 delle \textit{capabilities} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
6612 errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL} o
6617 La funzione ritorna l'indirizzo di una stringa contente la descrizione
6618 testuale del contenuto del \textit{capability state} \param{caps} passato come
6619 argomento, e, qualora l'argomento \param{length\_p} sia diverso da \val{NULL},
6620 restituisce nella variabile intera da questo puntata la lunghezza della
6621 stringa. La stringa restituita viene allocata automaticamente dalla funzione e
6622 pertanto dovrà essere liberata con \func{cap\_free}.
6624 La rappresentazione testuale, che viene usata anche di programmi di gestione a
6625 riga di comando, prevede che lo stato venga rappresentato con una stringa di
6626 testo composta da una serie di proposizioni separate da spazi, ciascuna delle
6627 quali specifica una operazione da eseguire per creare lo stato finale. Nella
6628 rappresentazione si fa sempre conto di partire da uno stato in cui tutti gli
6629 insiemi sono vuoti e si provvede a impostarne i contenuti.
6631 Ciascuna proposizione è nella forma di un elenco di capacità, espresso con i
6632 nomi di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} separati da virgole, seguito da un
6633 operatore, e dall'indicazione degli insiemi a cui l'operazione si applica. I
6634 nomi delle capacità possono essere scritti sia maiuscoli che minuscoli, viene
6635 inoltre riconosciuto il nome speciale \texttt{all} che è equivalente a
6636 scrivere la lista completa. Gli insiemi sono identificati dalle tre lettere
6637 iniziali: ``\texttt{p}'' per il \textit{permitted}, ``\texttt{i}'' per
6638 l'\textit{inheritable} ed ``\texttt{e}'' per l'\textit{effective} che devono
6639 essere sempre minuscole e se ne può indicare più di uno.
6641 Gli operatori possibili sono solo tre: ``\texttt{+}'' che aggiunge le capacità
6642 elencate agli insiemi indicati, ``\texttt{-}'' che le toglie e ``\texttt{=}''
6643 che le assegna esattamente. I primi due richiedono che sia sempre indicato sia
6644 un elenco di capacità che gli insiemi a cui esse devono applicarsi, e
6645 rispettivamente attiveranno o disattiveranno le capacità elencate nell'insieme
6646 o negli insiemi specificati, ignorando tutto il resto. I due operatori possono
6647 anche essere combinati nella stessa proposizione, per aggiungere e togliere le
6648 capacità dell'elenco da insiemi diversi.
6650 L'assegnazione si applica invece su tutti gli insiemi allo stesso tempo,
6651 pertanto l'uso di ``\texttt{=}'' è equivalente alla cancellazione preventiva
6652 di tutte le capacità ed alla impostazione di quelle elencate negli insiemi
6653 specificati, questo significa che in genere lo si usa una sola volta
6654 all'inizio della stringa. In tal caso l'elenco delle capacità può non essere
6655 indicato e viene assunto che si stia facendo riferimento a tutte quante senza
6656 doverlo scrivere esplicitamente.
6658 Come esempi avremo allora che un processo non privilegiato di un utente, che
6659 non ha nessuna capacità attiva, avrà una rappresentazione nella forma
6660 ``\texttt{=}'' che corrisponde al fatto che nessuna capacità viene assegnata a
6661 nessun insieme (vale la cancellazione preventiva), mentre un processo con
6662 privilegi di amministratore avrà una rappresentazione nella forma
6663 ``\texttt{=ep}'' in cui tutte le capacità vengono assegnate agli insiemi
6664 \textit{permitted} ed \textit{effective} (e l'\textit{inheritable} è ignorato
6665 in quanto per le regole viste a pag.~\ref{sec:capability-uid-transition} le
6666 capacità verranno comunque attivate attraverso una \func{exec}). Infine, come
6667 esempio meno banale dei precedenti, otterremo per \texttt{init} una
6668 rappresentazione nella forma ``\texttt{=ep cap\_setpcap-e}'' dato che come
6669 accennato tradizionalmente \const{CAP\_SETPCAP} è sempre stata rimossa da
6672 Viceversa per passare ottenere un \textit{capability state} dalla sua
6673 rappresentazione testuale si può usare \funcd{cap\_from\_text}, il cui
6676 \headdecl{sys/capability.h}
6678 \funcdecl{cap\_t cap\_from\_text(const char *string)}
6680 Crea un \textit{capability state} dalla sua rappresentazione testuale.
6682 \bodydesc{La funzione ritorna un puntatore valido in caso di successo e
6683 \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i
6684 valori \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM}.}
6687 La funzione restituisce il puntatore ad un \textit{capability state}
6688 inizializzato con i valori indicati nella stringa \param{string} che ne
6689 contiene la rappresentazione testuale. La memoria per il \textit{capability
6690 state} viene allocata automaticamente dalla funzione e dovrà essere liberata
6691 con \func{cap\_free}.
6693 Alle due funzioni citate se ne aggiungono altre due che consentono di
6694 convertire i valori delle costanti di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} nelle
6695 stringhe usate nelle rispettive rappresentazioni e viceversa. Le due funzioni,
6696 \func{cap\_to\_name} e \func{cap\_from\_name}, sono estensioni specifiche di
6697 Linux ed i rispettivi prototipi sono:
6699 \headdecl{sys/capability.h}
6701 \funcdecl{char * cap\_to\_name(cap\_value\_t cap)}
6702 \funcdecl{int cap\_from\_name(const char *name, cap\_value\_t *cap\_p)}
6703 Convertono le \textit{capabilities} dalle costanti alla rappresentazione
6704 testuale e viceversa.
6706 \bodydesc{La funzione \func{cap\_to\_name} ritorna un valore diverso da
6707 \val{NULL} in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore, mentre
6708 \func{cap\_to\_name} ritorna rispettivamente 0 e $-1$; per entrambe in
6709 caso di errore \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL} o
6713 La prima funzione restituisce la stringa (allocata automaticamente e che dovrà
6714 essere liberata con \func{cap\_free}) che corrisponde al valore della
6715 capacità \param{cap}, mentre la seconda restituisce nella variabile puntata
6716 da \param{cap\_p} il valore della capacità rappresentata dalla
6717 stringa \param{name}.
6719 Fin quei abbiamo trattato solo le funzioni di servizio relative alla
6720 manipolazione dei \textit{capability state} come strutture di dati;
6721 l'interfaccia di gestione prevede però anche le funzioni per trattare le
6722 \textit{capabilities} presenti nei processi. La prima di queste funzioni è
6723 \funcd{cap\_get\_proc} che consente la lettura delle \textit{capabilities} del
6724 processo corrente, il suo prototipo è:
6726 \headdecl{sys/capability.h}
6728 \funcdecl{cap\_t cap\_get\_proc(void)}
6729 Legge le \textit{capabilities} del processo corrente.
6731 \bodydesc{La funzione ritorna un valore diverso da \val{NULL} in caso di
6732 successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può
6733 assumere i valori \errval{EINVAL}, \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}. }
6736 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} associate al processo
6737 da cui viene invocata, restituendo il risultato tramite il puntatore ad un
6738 \textit{capability state} contenente tutti i dati che provvede ad allocare
6739 autonomamente e che di nuovo occorrerà liberare con \func{cap\_free} quando
6740 non sarà più utilizzato.
6742 Se invece si vogliono leggere le \textit{capabilities} di un processo
6743 specifico occorre usare la funzione \funcd{capgetp}, il cui
6744 prototipo\footnote{su alcune pagine di manuale la funzione è descritta con un
6745 prototipo sbagliato, che prevede un valore di ritorno di tipo \type{cap\_t},
6746 ma il valore di ritorno è intero, come si può verificare anche dalla
6747 dichiarazione della stessa in \texttt{sys/capability.h}.} è:
6749 \headdecl{sys/capability.h}
6751 \funcdecl{int capgetp(pid\_t pid, cap\_t cap\_d)}
6752 Legge le \textit{capabilities} del processo indicato da \param{pid}.
6754 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
6755 errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
6756 \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.
6759 %TODO controllare e correggere i codici di errore!!!
6761 La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} del processo indicato
6762 con l'argomento \param{pid}, e restituisce il risultato nel \textit{capability
6763 state} posto all'indirizzo indicato con l'argomento
6764 \param{cap\_d}; a differenza della precedente in questo caso il
6765 \textit{capability state} deve essere stato creato in precedenza. Qualora il
6766 processo indicato non esista si avrà un errore di \errval{ESRCH}. Gli stessi
6767 valori possono essere letti direttamente nel filesystem \textit{proc}, nei
6768 file \texttt{/proc/<pid>/status}; ad esempio per \texttt{init} si otterrà
6772 CapInh: 0000000000000000
6773 CapPrm: 00000000fffffeff
6774 CapEff: 00000000fffffeff
6778 Infine per impostare le \textit{capabilities} del processo corrente (non
6779 esiste una funzione che permetta di cambiare le \textit{capabilities} di un
6780 altro processo) si deve usare la funzione \funcd{cap\_set\_proc}, il cui
6783 \headdecl{sys/capability.h}
6785 \funcdecl{int cap\_set\_proc(cap\_t cap\_p)}
6786 Imposta le \textit{capabilities} del processo corrente.
6788 \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
6789 errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
6790 \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.
6794 La funzione modifica le \textit{capabilities} del processo corrente secondo
6795 quanto specificato con l'argomento \param{cap\_p}, posto che questo sia
6796 possibile nei termini spiegati in precedenza (non sarà ad esempio possibile
6797 impostare capacità non presenti nell'insieme di quelle permesse). In caso di
6798 successo i nuovi valori saranno effettivi al ritorno della funzione, in caso
6799 di fallimento invece lo stato delle capacità resterà invariato. Si tenga
6800 presente che \textsl{tutte} le capacità specificate tramite \param{cap\_p}
6801 devono essere permesse; se anche una sola non lo è la funzione fallirà, e per
6802 quanto appena detto, lo stato delle \textit{capabilities} non verrà modificato
6803 (neanche per le parti eventualmente permesse).
6805 Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
6806 si è distribuito il programma \texttt{getcap.c}, che consente di leggere le
6807 \textit{capabilities} del processo corrente\footnote{vale a dire di sé stesso,
6808 quando lo si lancia, il che può sembrare inutile, ma serve a mostrarci quali
6809 sono le \textit{capabilities} standard che ottiene un processo lanciato
6810 dalla riga di comando.} o tramite l'opzione \texttt{-p}, quelle di un
6811 processo qualunque il cui pid viene passato come parametro dell'opzione.
6813 \begin{figure}[!htbp]
6814 \footnotesize \centering
6815 \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
6816 \includecodesample{listati/getcap.c}
6819 \caption{Corpo principale del programma \texttt{getcap.c}.}
6820 \label{fig:proc_getcap}
6823 La sezione principale del programma è riportata in fig.~\ref{fig:proc_getcap},
6824 e si basa su una condizione sulla variabile \var{pid} che se si è usato
6825 l'opzione \texttt{-p} è impostata (nella sezione di gestione delle opzioni,
6826 che si è tralasciata) al valore del \textsl{pid} del processo di cui si vuole
6827 leggere le \textit{capabilities} e nulla altrimenti. Nel primo caso
6828 (\texttt{\small 1--6}) si utilizza direttamente (\texttt{\small 2})
6829 \func{cap\_get\_proc} per ottenere lo stato delle capacità del processo, nel
6830 secondo (\texttt{\small 7--14}) prima si inizializza (\texttt{\small 8}) uno
6831 stato vuoto e poi (\texttt{\small 9}) si legge il valore delle capacità del
6834 Il passo successivo è utilizzare (\texttt{\small 16}) \func{cap\_to\_text} per
6835 tradurre in una stringa lo stato, e poi (\texttt{\small 17}) stamparlo; infine
6836 (\texttt{\small 19--20}) si libera la memoria allocata dalle precedenti
6837 funzioni con \func{cap\_free} per poi ritornare dal ciclo principale della
6840 \itindend{capabilities}
6842 % TODO vedi http://lwn.net/Articles/198557/ e
6843 % http://www.madore.org/~david/linux/newcaps/
6847 \subsection{La gestione dei {chroot}}
6848 \label{sec:file_chroot}
6850 % TODO introdurre nuova sezione sulle funzionalità di sicurezza avanzate, con
6851 % dentro chroot SELinux e AppArmor, Tomoyo, Smack, cgroup o che altro ???
6853 % inserire setns (introdotta con il 3.0, vedi http://lwn.net/Articles/407495/)
6854 % e le funzionalità di isolamento dei container
6856 Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, la funzione
6857 \func{chroot} viene usata spesso per restringere le capacità di accesso di un
6858 programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
6861 % TODO riferimenti ai bind mount, link simbolici ecc.
6863 Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una
6864 directory di lavoro, ha anche una directory \textsl{radice}\footnote{entrambe
6865 sono contenute in due campi (rispettivamente \var{pwd} e \var{root}) di
6866 \struct{fs\_struct}; vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} che, pur essendo
6867 di norma corrispondente alla radice dell'albero di file e directory come visto
6868 dal kernel (ed illustrato in sez.~\ref{sec:file_pathname}), ha per il processo
6869 il significato specifico di directory rispetto alla quale vengono risolti i
6870 \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname} assoluti.\footnote{cioè quando
6871 un processo chiede la risoluzione di un \textit{pathname}, il kernel usa
6872 sempre questa directory come punto di partenza.} Il fatto che questo valore
6873 sia specificato per ogni processo apre allora la possibilità di modificare le
6874 modalità di risoluzione dei \textit{pathname} assoluti da parte di un processo
6875 cambiando questa directory, così come si fa coi
6876 \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi cambiando la directory
6879 Normalmente la directory radice di un processo coincide anche con la radice
6880 del filesystem usata dal kernel, e dato che il suo valore viene ereditato dal
6881 padre da ogni processo figlio, in generale i processi risolvono i
6882 \itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluti a partire sempre
6883 dalla stessa directory, che corrisponde alla radice del sistema.
6885 In certe situazioni però è utile poter impedire che un processo possa accedere
6886 a tutto il filesystem; per far questo si può cambiare la sua directory radice
6887 con la funzione \funcd{chroot}, il cui prototipo è:
6888 \begin{prototype}{unistd.h}{int chroot(const char *path)}
6889 Cambia la directory radice del processo a quella specificata da
6892 \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per
6893 un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
6895 \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo del processo non è zero.
6897 ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
6898 \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP};
6899 \errval{EROFS} e \errval{EIO}.}
6901 \noindent in questo modo la directory radice del processo diventerà
6902 \param{path} (che ovviamente deve esistere) ed ogni
6903 \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname} assoluto usato dalle funzioni
6904 chiamate nel processo sarà risolto a partire da essa, rendendo impossibile
6905 accedere alla parte di albero sovrastante. Si ha così quella che viene
6906 chiamata una \textit{chroot jail}, in quanto il processo non può più accedere
6907 a file al di fuori della sezione di albero in cui è stato
6908 \textsl{imprigionato}.
6910 Solo un processo con i privilegi di amministratore può usare questa funzione,
6911 e la nuova radice, per quanto detto in sez.~\ref{sec:proc_fork}, sarà ereditata
6912 da tutti i suoi processi figli. Si tenga presente però che la funzione non
6913 cambia la directory di lavoro, che potrebbe restare fuori dalla \textit{chroot
6916 Questo è il motivo per cui la funzione è efficace solo se dopo averla eseguita
6917 si cedono i privilegi di root. Infatti se per un qualche motivo il processo
6918 resta con la directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail}, potrà
6919 comunque accedere a tutto il resto del filesystem usando
6920 \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi, i quali, partendo
6921 dalla directory di lavoro che è fuori della \textit{chroot jail}, potranno
6922 (con l'uso di ``\texttt{..}'') risalire fino alla radice effettiva del
6925 Ma se ad un processo restano i privilegi di amministratore esso potrà comunque
6926 portare la sua directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail} in cui si
6927 trova. Basta infatti creare una nuova \textit{chroot jail} con l'uso di
6928 \func{chroot} su una qualunque directory contenuta nell'attuale directory di
6929 lavoro. Per questo motivo l'uso di questa funzione non ha molto senso quando
6930 un processo necessita dei privilegi di root per le sue normali operazioni.
6932 Un caso tipico di uso di \func{chroot} è quello di un server FTP anonimo, in
6933 questo caso infatti si vuole che il server veda solo i file che deve
6934 trasferire, per cui in genere si esegue una \func{chroot} sulla directory che
6935 contiene i file. Si tenga presente però che in questo caso occorrerà
6936 replicare all'interno della \textit{chroot jail} tutti i file (in genere
6937 programmi e librerie) di cui il server potrebbe avere bisogno.
6942 % TODO: trattare la funzione setns e i namespace file descriptors (vedi
6943 % http://lwn.net/Articles/407495/) introdotti con il kernel 3.0
6945 % TODO: spostare chroot e le funzioni affini relative ai container da qualche
6946 % parte diversa se è il caso.
6948 % LocalWords: sez like filesystem unlink MacOS Windows VMS inode kernel unistd
6949 % LocalWords: int const char oldpath newpath errno EXDEV EPERM st Smack SysV
6950 % LocalWords: EEXIST EMLINK EACCES ENAMETOOLONG ENOTDIR EFAULT ENOMEM EROFS ls
6951 % LocalWords: ELOOP ENOSPC EIO pathname nlink stat vfat fsck EISDIR ENOENT cap
6952 % LocalWords: POSIX socket fifo sticky root system call count crash init linux
6953 % LocalWords: descriptor remove rename rmdir stdio glibc libc NFS DT obj dup
6954 % LocalWords: ENOTEMPTY EBUSY mount point EINVAL soft symbolic tab symlink fig
6955 % LocalWords: dangling access chdir chmod chown creat exec lchown lstat mkdir
6956 % LocalWords: mkfifo mknod opendir pathconf readlink truncate path buff size
6957 % LocalWords: grub bootloader grep MAXSYMLINKS cat VFS sys dirname fcntl tv Py
6958 % LocalWords: dev umask IFREG IFBLK IFCHR IFIFO SVr sgid BSD SVID NULL from to
6959 % LocalWords: stream dirent EMFILE ENFILE dirfd SOURCE fchdir readdir struct
6960 % LocalWords: EBADF namlen HAVE thread entry result value argument fileno ext
6961 % LocalWords: name TYPE OFF RECLEN UNKNOWN REG SOCK CHR BLK type IFTODT DTTOIF
6962 % LocalWords: DTYPE off reclen seekdir telldir void rewinddir closedir select
6963 % LocalWords: namelist compar malloc qsort alphasort versionsort strcoll myls
6964 % LocalWords: strcmp DirScan direntry while current working home shell pwd get
6965 % LocalWords: getcwd ERANGE getwd change fd race condition tmpnam getfacl mark
6966 % LocalWords: string tmpdir TMP tempnam pfx TMPNAME suid tmp EXCL tmpfile pid
6967 % LocalWords: EINTR mktemp mkstemp stlib template filename XXXXXX OpenBSD buf
6968 % LocalWords: mkdtemp fstat filedes nell'header padding ISREG ISDIR ISCHR IFMT
6969 % LocalWords: ISBLK ISFIFO ISLNK ISSOCK IFSOCK IFLNK IFDIR ISUID UID ISGID GID
6970 % LocalWords: ISVTX IRUSR IWUSR IXUSR IRGRP IWGRP IXGRP IROTH IWOTH IXOTH OLD
6971 % LocalWords: blocks blksize holes lseek TRUNC ftruncate ETXTBSY length QCMD
6972 % LocalWords: hole atime read utime mtime write ctime modification leafnode cp
6973 % LocalWords: make fchmod fchown utimbuf times actime modtime Mac owner uid fs
6974 % LocalWords: gid Control List patch mandatory control execute group other all
6975 % LocalWords: effective passwd IGID locking swap saved text IRWXU IRWXG subcmd
6976 % LocalWords: IRWXO capability FSETID mask capabilities chroot jail QUOTAOFF
6977 % LocalWords: FTP filter Attributes Solaris FreeBSD libacl hash at dqblk SYNC
6978 % LocalWords: XFS SELinux namespace attribute security trusted Draft Modules
6979 % LocalWords: attributes mime ADMIN FOWNER libattr lattr getxattr lgetxattr of
6980 % LocalWords: fgetxattr attr ssize ENOATTR ENOTSUP NUL setxattr lsetxattr list
6981 % LocalWords: fsetxattr flags XATTR REPLACE listxattr llistxattr flistxattr by
6982 % LocalWords: removexattr lremovexattr fremovexattr attributename acl GETINFO
6983 % LocalWords: OBJ setfacl len any prefix separator options NUMERIC IDS SMART
6984 % LocalWords: INDENT major number IDE Documentation makedev proc copy LNK long
6985 % LocalWords: euidaccess eaccess delete def tag qualifier permset calendar NOW
6986 % LocalWords: mutt noatime relatime strictatime atim nsec mtim ctim atimensec
6987 % LocalWords: mtimensec utimes timeval futimes lutimes ENOSYS futimens OMIT PR
6988 % LocalWords: utimensat timespec sec futimesat LIDS DAC OVERRIDE SEARCH chattr
6989 % LocalWords: Discrectionary KILL SETGID domain SETUID setuid setreuid SETPCAP
6990 % LocalWords: setresuid setfsuid IMMUTABLE immutable append only BIND SERVICE
6991 % LocalWords: BROADCAST broadcast multicast multicasting RAW PACKET IPC LOCK
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