La febbre rompe le scatole, ma almeno uno sa come "perdere tempo"
[gapil.git] / filedir.tex
index 1183d0696f34419062c076b49c8c4e92e9e00f65..0d6dbdba57a2fb2fe0e10d76745a240af656a4ee 100644 (file)
@@ -13,7 +13,7 @@ dei file 
 
 Le prime funzioni che considereremo sono quelle relative alla gestione di file
 e directory, secondo le caratteristiche standard che essi presentano in un
 
 Le prime funzioni che considereremo sono quelle relative alla gestione di file
 e directory, secondo le caratteristiche standard che essi presentano in un
-filesystem unix, già esaminate in precedenza (vedi
+filesystem unix, la cui struttura abbiamo esaminato in precedenza (vedi
 \secref{sec:fileintr_filesystem}).
 
 \subsection{Le funzioni \texttt{link} e \texttt{unlink}}
 \secref{sec:fileintr_filesystem}).
 
 \subsection{Le funzioni \texttt{link} e \texttt{unlink}}
@@ -89,14 +89,14 @@ filesystem; inoltre il filesystem deve supportare i collegamenti diretti (non 
 il caso ad esempio del filesystem \texttt{vfat} di windows).
 
 La funzione opera sui file ordinari, come sugli altri oggetti del filesystem,
 il caso ad esempio del filesystem \texttt{vfat} di windows).
 
 La funzione opera sui file ordinari, come sugli altri oggetti del filesystem,
-ma solo l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad
-un'altra directory, questo lo si fa perché in questo caso è possibile creare
-dei circoli nel filesystem (vedi \secref{sec:fileintr_symlink}) che molti
-programmi non sono in grado di gestire e la cui rimozione diventa estremamente
-complicata (in genere occorre far girare il programma \texttt{fsck} per
-riparare il filesystem); data la sua pericolosità in Linux questa
-caratteristica è stata disabilitata, e la funzione restituisce l'errore
-\texttt{EPERM}.
+in alcuni filesystem solo l'amministratore è in grado di creare un
+collegamento diretto ad un'altra directory, questo lo si fa perché in questo
+caso è possibile creare dei circoli nel filesystem (vedi
+\secref{sec:fileintr_symlink}) che molti programmi non sono in grado di
+gestire e la cui rimozione diventa estremamente complicata (in genere occorre
+far girare il programma \texttt{fsck} per riparare il filesystem); data la sua
+pericolosità in generale nei filesystem usati in Linux questa caratteristica è
+stata disabilitata, e la funzione restituisce l'errore \texttt{EPERM}.
 
 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia) si
 effettua con la funzione \texttt{unlink}; il suo prototipo è il seguente:
 
 La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia) si
 effettua con la funzione \texttt{unlink}; il suo prototipo è il seguente:
@@ -255,10 +255,10 @@ al kernel (analogamente a quanto avviene per le directory) per cui la chiamata
 ad una \texttt{open} o una \texttt{stat} su un link simbolico comporta la
 lettura del contenuto del medesimo e l'applicazione della funzione al file
 specificato da quest'ultimo. Invece altre funzioni come quelle per cancellare
 ad una \texttt{open} o una \texttt{stat} su un link simbolico comporta la
 lettura del contenuto del medesimo e l'applicazione della funzione al file
 specificato da quest'ultimo. Invece altre funzioni come quelle per cancellare
-o rinominare i file operano direttamente sul link simbolico. Inoltre esistono
-funzioni apposite, come la \texttt{readlink} e la \texttt{lstat} per accedere
-alle informazioni del link invece che a quelle del file a cui esso fa
-riferimento.
+o rinominare i file operano direttamente sul link simbolico (per l'elenco vedi
+\ntab). Inoltre esistono funzioni apposite, come la \texttt{readlink} e la
+\texttt{lstat} per accedere alle informazioni del link invece che a quelle del
+file a cui esso fa riferimento.
 
 Le funzioni per operare sui link simbolici sono le seguenti, esse sono tutte
 dichiarate nell'header file \texttt{unistd.h}.
 
 Le funzioni per operare sui link simbolici sono le seguenti, esse sono tutte
 dichiarate nell'header file \texttt{unistd.h}.
@@ -310,8 +310,86 @@ questa funzione 
   \end{errlist}
 \end{prototype}
 
   \end{errlist}
 \end{prototype}
 
-\section{La manipolazione delle directories}
-\label{sec:filedir_dir_handling}
+In \ntab\ si è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni che
+operano sui file rispetto ai link simbolici; specificando quali seguono il
+link simbolico e quali possono operare direttamente sul suo contenuto.
+\begin{table}[htb]
+  \centering
+  \footnotesize
+  \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
+    \hline
+    Funzione & Segue il link & Non segue il link \\
+    \hline 
+    \hline 
+    \func{access}   & $\bullet$ &           \\
+    \func{chdir}    & $\bullet$ &           \\
+    \func{chmod}    & $\bullet$ &           \\
+    \func{chown}    &           & $\bullet$ \\
+    \func{creat}    & $\bullet$ &           \\
+    \func{exec}     & $\bullet$ &           \\
+    \func{lchown}   & $\bullet$ & $\bullet$ \\
+    \func{link}     &           &           \\
+    \func{lstat}    &           & $\bullet$ \\
+    \func{mkdir}    & $\bullet$ &           \\
+    \func{mkfifo}   & $\bullet$ &           \\
+    \func{mknod}    & $\bullet$ &           \\
+    \func{open}     & $\bullet$ &           \\
+    \func{opendir}  & $\bullet$ &           \\
+    \func{pathconf} & $\bullet$ &           \\
+    \func{readlink} &           & $\bullet$ \\
+    \func{remove}   &           & $\bullet$ \\
+    \func{rename}   &           & $\bullet$ \\
+    \func{stat}     & $\bullet$ &           \\
+    \func{truncate} & $\bullet$ &           \\
+    \func{unlink}   &           & $\bullet$ \\
+    \hline 
+  \end{tabular}
+  \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
+  \label{tab:filedir_symb_effect}
+\end{table}
+si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
+con i file descriptor, in quanto la gestione del link simbolico viene in
+genere effttuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
+(normalmente la \func{open}).
+
+\begin{figure}[htb]
+  \centering
+  \includegraphics[width=5cm]{img/link_loop.eps}
+  \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
+  \label{fig:filedir_link_loop}
+\end{figure}
+
+Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
+cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in \curfig, che riporta
+la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo
+interno un link simbolico che punta di nuovo a \file{/boot}\footnote{Questo
+  tipo di loop è stato effettuato per poter permettere a \cmd{grub} (un
+  bootloader estremamente avanzato in grado di accedere direttamente
+  attraverso vari filesystem al file da lanciare come sistema operativo) di
+  vedere i file in questa directory, che è montata su una partizione separata
+  (e che grub vedrebbe come radice), con lo stesso path con cui verrebbero
+  visti dal sistema operativo.}. 
+
+Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuassero uno
+scan di una directory senza tener conto dei link simbolici, in quel caso
+infatti il loop nella directory 
+
+Un secondo punto da tenere presente è che un link simbolico può essere fatto
+anche ad un file che non esiste; ad esempio possiamo creare un file temporaneo
+nella nostra directory con un link del tipo:
+\begin{verbatim}
+$ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
+\end{verbatim}%$
+ma anche se \file{/tmp/tmp_file} non esiste. Aprendo in scrittura
+\file{temporaneo} questo verrà scritto; ma se cercassimo di accederlo in sola
+lettura (ad esempio con \cmd{cat}) otterremmo:
+\begin{verbatim}
+$ cat prova 
+cat: prova: No such file or directory
+\end{verbatim}%$
+con un errore che sembra sbagliato, dato \cmd{ls} ci mostrerebbe l'esistenza
+di \file{temporaneo}.
+
 
 \subsection{Le funzioni \texttt{mkdir} e \texttt{rmdir}} 
 \label{sec:filedir_dir_creat_rem}
 
 \subsection{Le funzioni \texttt{mkdir} e \texttt{rmdir}} 
 \label{sec:filedir_dir_creat_rem}
@@ -435,7 +513,7 @@ per cambiare directory di lavoro.
   
 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir (int filedes)} 
   Analoga alla precedente, ma usa un file descriptor invece del pathname.
   
 \begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir (int filedes)} 
   Analoga alla precedente, ma usa un file descriptor invece del pathname.
-  
+
   Entrambe le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
   errore, in caso di errore \texttt{errno} viene settata secondo i codici di
   errore standard di accesso ai files (trattati in dettaglio in
   Entrambe le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
   errore, in caso di errore \texttt{errno} viene settata secondo i codici di
   errore standard di accesso ai files (trattati in dettaglio in
@@ -461,7 +539,7 @@ manipolazione sar
 \label{sec:filedir_stat}
 
 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
 \label{sec:filedir_stat}
 
 La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
-delle funzioni \texttt{stat}, che è la funzione che il comando \texttt{ls} usa
+delle funzioni \func{stat}, che è la funzione che il comando \cmd{ls} usa
 per poter stampare tutti i dati dei files. I prototipi di queste funzioni sono
 i seguenti:
 \begin{functions}
 per poter stampare tutti i dati dei files. I prototipi di queste funzioni sono
 i seguenti:
 \begin{functions}
@@ -484,22 +562,22 @@ i seguenti:
   Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
   caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
   \begin{errlist}
   Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
   caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
   \begin{errlist}
-  \item \texttt{EACCESS} Non c'è il permesso di accedere al file.
-  \item \texttt{ENOTDIR} Una componente del pathname non è una directory.
-  \item \texttt{EMLOOP} Ci sono troppi link simbolici nel pathname.
-  \item \texttt{EFAULT} I puntatori usati sono fuori dallo spazio di indirizzi
+  \item \texttt{EACCESS} non c'è il permesso di accedere al file.
+  \item \texttt{ENOTDIR} una componente del pathname non è una directory.
+  \item \texttt{EMLOOP} ci sono troppi link simbolici nel pathname.
+  \item \texttt{EFAULT} i puntatori usati sono fuori dallo spazio di indirizzi
     del processo.
   \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
     completare l'operazione. 
     del processo.
   \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
     completare l'operazione. 
-  \item \texttt{ENAMETOOLONG} Il filename è troppo lungo.
+  \item \texttt{ENAMETOOLONG} il filename è troppo lungo.
   \end{errlist}
 \end{functions}
 
 La struttura \texttt{stat} è definita nell'header \texttt{sys/stat.h} e in
 generale dipende dall'implementazione, la versione usata da Linux è mostrata
 in \nfig, così come riportata dalla man page (in realtà la definizione
   \end{errlist}
 \end{functions}
 
 La struttura \texttt{stat} è definita nell'header \texttt{sys/stat.h} e in
 generale dipende dall'implementazione, la versione usata da Linux è mostrata
 in \nfig, così come riportata dalla man page (in realtà la definizione
-effettivamente usata nel kernel dipende dall'archietettura e ha altri campi
-riservati per estensioni come tempo più precisi, o per il padding dei campi).
+effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
+riservati per estensioni come tempi più precisi, o per il padding dei campi).
 
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize
 
 \begin{figure}[!htb]
   \footnotesize
@@ -611,20 +689,27 @@ per questo sempre in \texttt{sys/stat.h} sono definiti i flag riportati in
 
 Il primo valore definisce la maschera dei bit usati nei quali viene
 memorizzato il tipo di files, mentre gli altri possono essere usati per
 
 Il primo valore definisce la maschera dei bit usati nei quali viene
 memorizzato il tipo di files, mentre gli altri possono essere usati per
-effettuare delle selezioni sul tipo di file voluto.
+effettuare delle selezioni sul tipo di file voluto, combinando opportunamente
+i vari flag; ad esempio se si volesse controllare se un file è una directory o
+un file ordinario si potrebbe definire la condizione:
+\begin{lstlisting}
+#define IS_FILE_DIR(x) ( ((x) & S_IFMT) & (S_IFDIR | S_IFREG) )
+\end{lstlisting}
+in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
+poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
 
 \subsection{La dimensione dei file}
 \label{sec:filedir_file_size}
 
 Il membro \var{st\_size} contiene la dimensione del file in bytes (se il file
 è un file normale, nel caso di un link simbolico al dimensione è quella del
 
 \subsection{La dimensione dei file}
 \label{sec:filedir_file_size}
 
 Il membro \var{st\_size} contiene la dimensione del file in bytes (se il file
 è un file normale, nel caso di un link simbolico al dimensione è quella del
-pathname che contiene, per le directory è in genere un multiplo di 512). 
+pathname che contiene). 
 
 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
 bytes. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
 
 Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
 bytes. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
 i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
-per l'interfaccia deglli stream); scrivere in blocchi di dimensione inferiore
-sarebbe inefficiente.
+per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
+dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
 
 Si tenga conto che lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è detto
 che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della possibile
 
 Si tenga conto che lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è detto
 che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della possibile
@@ -640,10 +725,80 @@ legge dal file (ad esempio usando \cmd{wc -c}), dato che in tal caso per le
 parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso risultato
 di \cmd{ls}.
 
 parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso risultato
 di \cmd{ls}.
 
+Se è sempre possibile allargare un file scrivendoci sopra od usando la
+funzione \func{seek} per spostarsi oltre la sua fine. Esistono però anche casi
+in cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento scartando i dati al
+di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
+
+Un file può essere troncato a zero aprendolo con il flag \macro{O\_TRUNC}, ma
+questo è un caso particolare; per qualunque altra dimensione si possono usare
+le due funzioni:
+\begin{functions}
+  \headdecl{unistd.h} \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t
+    length)} Fa si che la dimensione del file \var{file\_name} sia troncata ad
+    un valore massimo specificato da \var{lenght}. 
+  
+  \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))} Identica a \func{truncate}
+  eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
+  descriptor \var{fd}, 
+  
+  Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
+  caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
+  \begin{errlist}
+  \item \texttt{EACCESS} non c'è il permesso di accedere al file.
+  \item \texttt{ENOTDIR} una componente del pathname non è una directory.
+  \item \texttt{EMLOOP} ci sono troppi link simbolici nel pathname.
+  \item \texttt{EFAULT} i puntatori usati sono fuori dallo spazio di indirizzi
+    del processo.
+  \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
+    completare l'operazione. 
+  \item \texttt{ENOENT} il file non esiste. 
+  \item \texttt{ENAMETOOLONG} il filename è troppo lungo.
+  \end{errlist}
+\end{functions}
+
+Se il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
+perduti; il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e
+dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso
+fino alla lunghezza scelta; in quest'ultimo caso lo spazio viene riempito con
+zeri (e in genere si ha la creazione di un hole nel file).
 
 \subsection{I tempi dei file}
 \label{sec:filedir_file_times}
 
 
 \subsection{I tempi dei file}
 \label{sec:filedir_file_times}
 
+Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
+nell'inode insieme agli altri attibuti del file e possono essere letti tramite
+la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso tre campi della
+struttura in \figref{fig:filedir_stat_struct} il cui signifato è riportato
+nello schema in \ntab:
+
+\begin{table}[htb]
+  \centering
+  \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
+    \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read}& \cmd{-u}\\ 
+    \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write}& default\\ 
+    \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'inode&\func{chmod}, 
+    \func{utime} & \cmd{-c} \\ 
+  \end{tabular}
+  \caption{I tre tempi associati a ciascun file}
+  \label{tab:filedir_file_times}
+\end{table}
+
+
+La differenza principale di cui tenere presente è quella fra tempo di modifica
+\var{st\_mtime} e tempo di cambiamento di stato \var{st\_ctime}. Il primo
+infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre il
+secondo ad una modifica dell'inode; siccome esistono molte operazioni (come la
+funzione \func{link} e molte altre che vedremo in seguito) che modificano solo
+le informazioni contenute nell'inode senza toccare il file, dato che queste
+ultime sono separate dal contenuto del file diventa necessario l'utilizzo di
+un altro tempo. Si noti inoltre come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che
+fare con il tempo di creazione usato da molti altri sistemi operativi, che in
+unix non esiste.
+
+
+
+
 \subsection{La funzione \texttt{utime}}
 \label{sec:filedir_utime}
 
 \subsection{La funzione \texttt{utime}}
 \label{sec:filedir_utime}