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-\chapter{File e directory}
+\chapter{La gestione di file e directory}
\label{cha:files_and_dirs}
In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
-file e directory, iniziando dalle funzioni di libreria che si usano per
-copiarli, spostarli e cambiarne i nomi. Esamineremo poi l'interfaccia che
-permette la manipolazione dei vari attributi di file e directory ed alla fine
-prenderemo in esame la struttura di base del sistema delle protezioni e del
-controllo dell'accesso ai file e le successive estensioni (\textit{Extended
- Attributes}, ACL, quote disco, \textit{capabilities}). Tutto quello che
-riguarda invece la manipolazione del contenuto dei file è lasciato ai capitoli
-successivi.
+file e directory, iniziando da un approfondimento dell'architettura del
+sistema illustrata a grandi linee in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} ed
+illustrando le principali caratteristiche di un filesystem e le interfacce
+che consentono di controllarne il montaggio e lo smontaggio.
+
+Esamineremo poi le funzioni di libreria che si usano per copiare, spostare e
+cambiare i nomi di file e directory e l'interfaccia che permette la
+manipolazione dei loro attributi. Tratteremo inoltre la struttura di base del
+sistema delle protezioni e del controllo dell'accesso ai file e le successive
+estensioni (\textit{Extended Attributes}, ACL, quote disco,
+\textit{capabilities}). Tutto quello che riguarda invece la gestione dell'I/O
+sui file è lasciato al capitolo successivo.
+
+
+
+\section{L'architettura della gestione dei file}
+\label{sec:file_arch_func}
+
+In questa sezione tratteremo con maggiori dettagli rispetto a quanto visto in
+sez.~\ref{sec:file_arch_overview} il \textit{Virtual File System} di Linux e
+come il kernel può gestire diversi tipi di filesystem, descrivendo prima le
+caratteristiche generali di un filesystem di un sistema unix-like, per poi
+fare una panoramica sul filesystem più usato con Linux, l'\acr{ext2} ed i suoi
+successori.
+
+
+\subsection{Il funzionamento del \textit{Virtual File System} di Linux}
+\label{sec:file_vfs_work}
+
+% NOTE articolo interessante:
+% http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-virtual-filesystem-switch/index.html?ca=dgr-lnxw97Linux-VFSdth-LXdW&S_TACT=105AGX59&S_CMP=GRlnxw97
+
+\itindbeg{Virtual~File~System}
+
+Come illustrato brevemente in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} in Linux il
+concetto di \textit{everything is a file} è stato implementato attraverso il
+\textit{Virtual File System}, la cui struttura generale è illustrata in
+fig.~\ref{fig:file_VFS_scheme}. Il VFS definisce un insieme di funzioni che
+tutti i filesystem devono implementare per l'accesso ai file che contengono e
+l'interfaccia che consente di eseguire l'I/O sui file, che questi siano di
+dati o dispositivi.
+
+\itindbeg{inode}
+
+L'interfaccia fornita dal VFS comprende in sostanza tutte le funzioni che
+riguardano i file, le operazioni implementate dal VFS sono realizzate con una
+astrazione che prevede quattro tipi di oggetti strettamente correlati: i
+filesystem, le \textit{dentry}, gli \textit{inode} ed i file. A questi oggetti
+corrispondono una serie di apposite strutture definite dal kernel che
+contengono come campi le funzioni di gestione e realizzano l'infrastruttura
+del VFS. L'interfaccia è molto complessa, ne faremo pertanto una trattazione
+estremamente semplificata che consenta di comprenderne i principi
+di funzionamento.
+
+Il VFS usa una tabella mantenuta dal kernel che contiene il nome di ciascun
+filesystem supportato, quando si vuole inserire il supporto di un nuovo
+filesystem tutto quello che occorre è chiamare la funzione
+\code{register\_filesystem} passando come argomento la struttura
+\kstruct{file\_system\_type} (la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:kstruct_file_system_type}) relativa a quel filesystem. Questa
+verrà inserita nella tabella, ed il nuovo filesystem comparirà in
+\procfile{/proc/filesystems}.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/file_system_type.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Estratto della struttura \kstructd{file\_system\_type} usata dal
+ VFS (da \texttt{include/linux/fs.h}).}
+ \label{fig:kstruct_file_system_type}
+\end{figure}
+La struttura \kstruct{file\_system\_type}, oltre ad una serie di dati interni,
+come il nome del tipo di filesystem nel campo \var{name},\footnote{quello che
+ viene riportato in \procfile{/proc/filesystems} e che viene usato come
+ valore del parametro dell'opzione \texttt{-t} del comando \texttt{mount} che
+ indica il tipo di filesystem.} contiene i riferimenti alle funzioni di base
+che consentono l'utilizzo di quel filesystem. In particolare la funzione
+\code{mount} del quarto campo è quella che verrà invocata tutte le volte che
+si dovrà effettuare il montaggio di un filesystem di quel tipo. Per ogni nuovo
+filesystem si dovrà allocare una di queste strutture ed inizializzare i
+relativi campi con i dati specifici di quel filesystem, ed in particolare si
+dovrà creare anche la relativa versione della funzione \code{mount}.
-\section{La gestione di file e directory}
-\label{sec:file_dir}
+\itindbeg{pathname}
+\itindbeg{pathname~resolution}
+
+Come illustrato in fig.~\ref{fig:kstruct_file_system_type} questa funzione
+restituisce una \textit{dentry}, abbreviazione che sta per \textit{directory
+ entry}. Le \textit{dentry} sono gli oggetti che il kernel usa per eseguire
+la \textit{pathname resolution}, ciascuna di esse corrisponde ad un
+\textit{pathname} e contiene il riferimento ad un \textit{inode}, che come
+vedremo a breve è l'oggetto usato dal kernel per identificare un un
+file.\footnote{in questo caso si parla di file come di un qualunque oggetto
+ generico che sta sul filesystem e non dell'oggetto file del VFS cui
+ accennavamo prima.} La \textit{dentry} ottenuta dalla chiamata alla funzione
+\code{mount} sarà inserita in corrispondenza al \textit{pathname} della
+directory in cui il filesystem è stato montato.
+
+% NOTA: struct dentry è dichiarata in include/linux/dcache.h
+
+Le \textit{dentry} sono oggetti del VFS che vivono esclusivamente in memoria,
+nella cosiddetta \textit{directory entry cache} (spesso chiamata in breve
+\textit{dcache}). Ogni volta che una \textit{system call} specifica un
+\textit{pathname} viene effettuata una ricerca nella \textit{dcache} per
+ottenere immediatamente la \textit{dentry} corrispondente,\footnote{il buon
+ funzionamento della \textit{dcache} è in effetti di una delle parti più
+ critiche per le prestazioni del sistema.} che a sua volta ci darà, tramite
+l'\textit{inode}, il riferimento al file.
+
+Dato che normalmente non è possibile mantenere nella \textit{dcache} le
+informazioni relative a tutto l'albero dei file la procedura della
+\textit{pathname resolution} richiede un meccanismo con cui riempire gli
+eventuali vuoti. Il meccanismo prevede che tutte le volte che si arriva ad una
+\textit{dentry} mancante venga invocata la funzione \texttt{lookup}
+dell'\textit{inode} associato alla \textit{dentry} precedente nella
+risoluzione del \textit{pathname},\footnote{che a questo punto è una
+ directory, per cui si può cercare al suo interno il nome di un file.} il cui
+scopo è risolvere il nome mancante e fornire la sua \textit{dentry} che a
+questo punto verrà inserita nella cache.
+
+Dato che tutte le volte che si monta un filesystem la funzione \texttt{mount}
+della corrispondente \kstruct{file\_system\_type} inserisce la \textit{dentry}
+iniziale nel \itindex{mount~point} \textit{mount point} dello stesso, si avrà
+comunque un punto di partenza. Inoltre essendo questa \textit{dentry} relativa
+a quel tipo di filesystem essa farà riferimento ad un \textit{inode} di quel
+filesystem, e come vedremo questo farà sì che venga eseguita una
+\texttt{lookup} adatta per effettuare la risoluzione dei nomi per quel
+filesystem.
-Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} in un sistema unix-like
-la gestione dei file ha delle caratteristiche specifiche che derivano
-direttamente dall'architettura del sistema. In questa sezione esamineremo le
-funzioni usate per la manipolazione di file e directory, per la creazione di
-link simbolici e diretti, per la gestione e la lettura delle directory.
+\itindend{pathname}
+\itindend{pathname~resolution}
+
+% Un secondo effetto della chiamata funzione \texttt{mount} di
+% \kstruct{file\_system\_type} è quello di allocare una struttura
+% \kstruct{super\_block} per ciascuna istanza montata, che contiene le
+% informazioni generali di un qualunque filesystem montato, come le opzioni di
+% montaggio, le dimensioni dei blocchi, quando il filesystem è stato montato
+% ecc. Fra queste però viene pure inserta, nel campo \var{s\_op}, una ulteriore
+% struttura \kstruct{super\_operations}, il cui contenuto sono i puntatori
+% alle funzioni di gestione di un filesystem, anche inizializzata in modo da
+% utilizzare le versioni specifiche di quel filesystem.
+
+L'oggetto più importante per il funzionamento del VFS è probabilmente
+l'\textit{inode}, ma con questo nome si può fare riferimento a due cose
+diverse. La prima è la struttura su disco (su cui torneremo anche in
+sez.~\ref{sec:file_filesystem}) che fa parte della organizzazione dei dati
+realizzata dal filesystem e che contiene le informazioni relative alle
+proprietà (i cosiddetti \textsl{metadati}) di ogni oggetto presente su di esso
+(si intende al solito uno qualunque dei tipi di file di
+tab.~\ref{tab:file_file_types}).
+
+La seconda è la corrispondente struttura \kstruct{inode}, della cui
+definizione si è riportato un estratto in
+fig.~\ref{fig:kstruct_inode}.\footnote{l'estratto fa riferimento alla versione
+ del kernel 2.6.37.} Questa struttura viene mantenuta in memoria ed è a
+questa che facevamo riferimento quando parlavamo dell'\textit{inode} associato
+a ciascuna \textit{dentry}. Nella struttura in memoria sono presenti gli
+stessi \textsl{metadati} memorizzati su disco, che vengono letti quando questa
+struttura viene allocata e trascritti all'indietro se modificati.
-In particolare ci soffermeremo sulle conseguenze che derivano
-dall'architettura dei filesystem illustrata nel capitolo precedente per quanto
-riguarda il comportamento e gli effetti delle varie funzioni.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/inode.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Estratto della struttura \kstructd{inode} del kernel (da
+ \texttt{include/linux/fs.h}).}
+ \label{fig:kstruct_inode}
+\end{figure}
+Il fatto che la struttura \kstruct{inode} sia mantenuta in memoria,
+direttamente associata ad una \textit{dentry}, rende sostanzialmente immediate
+le operazioni che devono semplicemente effettuare un accesso ai dati in essa
+contenuti: è così ad esempio che viene realizzata la \textit{system call}
+\func{stat} che vedremo in sez.~\ref{sec:file_stat}. Rispetto ai dati salvati
+sul disco questa struttura contiene però anche quanto necessario alla
+implementazione del VFS, ed in particolare è importante il campo \var{i\_op}
+che, come illustrato in fig.~\ref{fig:kstruct_inode}, contiene il puntatore ad
+una struttura di tipo \kstruct{inode\_operation}, la cui definizione si può
+trovare nel file \texttt{include/kernel/fs.h} dei sorgenti del kernel.
+
+Questa struttura non è altro che una tabella di funzioni, ogni suo membro cioè
+è un puntatore ad una funzione e, come suggerisce il nome della struttura
+stessa, queste funzioni sono quelle che definiscono le operazioni che il VFS
+può compiere su un \textit{inode}. Si sono riportate in
+tab.~\ref{tab:file_inode_operations} le più rilevanti.
-\subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
-\label{sec:file_link}
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Funzione} & \textbf{Operazione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \textsl{\code{create}} & Chiamata per creare un nuovo file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_open}).\\
+ \textsl{\code{link}} & Crea un \textit{hard link} (vedi
+ sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
+ \textsl{\code{unlink}} & Cancella un \textit{hard link} (vedi
+ sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
+ \textsl{\code{symlink}}& Crea un link simbolico (vedi
+ sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
+ \textsl{\code{mkdir}} & Crea una directory (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).\\
+ \textsl{\code{rmdir}} & Rimuove una directory (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).\\
+ \textsl{\code{mknod}} & Crea un file speciale (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_mknod}).\\
+ \textsl{\code{rename}} & Cambia il nome di un file (vedi
+ sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}).\\
+ \textsl{\code{lookup}}& Risolve il nome di un file.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Le principali operazioni sugli \textit{inode} definite tramite
+ \kstruct{inode\_operation}.}
+ \label{tab:file_inode_operations}
+\end{table}
-Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
-dei nomi fittizi (come gli alias del vecchio MacOS o i collegamenti di Windows
-o i nomi logici del VMS) che permettono di fare riferimento allo stesso file
-chiamandolo con nomi diversi o accedendovi da directory diverse.
-
-Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove tali collegamenti sono
-usualmente chiamati \textit{link}; ma data l'architettura del sistema riguardo
-la gestione dei file (ed in particolare quanto trattato in
-sez.~\ref{sec:file_arch_func}) ci sono due metodi sostanzialmente diversi per
-fare questa operazione.
-
-Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} l'accesso al contenuto di un
-file su disco avviene passando attraverso il suo \itindex{inode}
-\textit{inode}, che è la struttura usata dal kernel che lo identifica
-univocamente all'interno di un singolo filesystem. Il nome del file che si
-trova nella voce di una directory è solo un'etichetta, mantenuta all'interno
-della directory, che viene associata ad un puntatore che fa riferimento al
-suddetto \textit{inode}.
-
-Questo significa che, fintanto che si resta sullo stesso filesystem, la
-realizzazione di un link è immediata, ed uno stesso file può avere tanti nomi
-diversi, dati da altrettante associazioni diverse allo stesso \itindex{inode}
-\textit{inode} effettuate tramite ``etichette'' diverse in directory
-diverse. Si noti anche che nessuno di questi nomi viene ad assumere una
-particolare preferenza o originalità rispetto agli altri, in quanto tutti
-fanno comunque riferimento allo stesso \itindex{inode} \textit{inode}.
-
-Per aggiungere ad una directory una voce che faccia riferimento ad un
-\itindex{inode} \textit{inode} già esistente si utilizza la funzione
-\func{link}; si suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento
-diretto, o \textit{hard link}. Il prototipo della funzione è il seguente:
-\begin{prototype}{unistd.h}
-{int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
- Crea un nuovo collegamento diretto.
+Possiamo notare come molte di queste funzioni abbiano nomi sostanzialmente
+identici alle varie \textit{system call} con le quali si gestiscono file e
+directory, che tratteremo nel resto del capitolo. Quello che succede è che
+tutte le volte che deve essere eseguita una \textit{system call}, o una
+qualunque altra operazione su un \textit{inode} (come \texttt{lookup}) il VFS
+andrà ad utilizzare la funzione corrispondente attraverso il puntatore
+\var{i\_op}.
+
+Sarà allora sufficiente che nella realizzazione di un filesystem si crei una
+implementazione di queste funzioni per quel filesystem e si allochi una
+opportuna istanza di \kstruct{inode\_operation} contenente i puntatori a dette
+funzioni. A quel punto le strutture \kstruct{inode} usate per gli oggetti di
+quel filesystem otterranno il puntatore alla relativa istanza di
+\kstruct{inode\_operation} e verranno automaticamente usate le funzioni
+corrette.
+
+Si noti però come in tab.~\ref{tab:file_inode_operations} non sia presente la
+funzione \texttt{open} che invece è citata in
+tab.~\ref{tab:file_file_operations}.\footnote{essa può essere comunque
+ invocata dato che nella struttura \kstruct{inode} è presente anche il
+ puntatore \var{i\_fop} alla struttura \kstruct{file\_operation} che fornisce
+ detta funzione.} Questo avviene perché su Linux l'apertura di un file
+richiede comunque un'altra operazione che mette in gioco l'omonimo oggetto del
+VFS: l'allocazione di una struttura di tipo \kstruct{file} che viene associata
+ad ogni file aperto nel sistema.
+
+I motivi per cui viene usata una struttura a parte sono diversi, anzitutto,
+come illustrato in sez.~\ref{sec:file_fd}, questa è necessaria per le
+operazioni eseguite dai processi con l'interfaccia dei file descriptor; ogni
+processo infatti mantiene il riferimento ad una struttura \kstruct{file} per
+ogni file che ha aperto, ed è tramite essa che esegue le operazioni di I/O.
+
+Inoltre se le operazioni relative agli \textit{inode} fanno riferimento ad
+oggetti posti all'interno di un filesystem e vi si applicano quindi le
+funzioni fornite nell'implementazione di quest'ultimo, quando si apre un file
+questo può essere anche un file di dispositivo, ed in questo caso il VFS
+invece di usare le operazioni fornite dal filesystem (come farebbe per un file
+di dati) dovrà invece ricorrere a quelle fornite dal driver del dispositivo.
+
+\itindend{inode}
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/file.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Estratto della struttura \kstructd{file} del kernel (da
+ \texttt{include/linux/fs.h}).}
+ \label{fig:kstruct_file}
+\end{figure}
+
+Come si può notare dall'estratto di fig.~\ref{fig:kstruct_file}, la struttura
+\kstruct{file} contiene, oltre ad alcune informazioni usate dall'interfaccia
+dei file descriptor il cui significato emergerà più avanti, il puntatore
+\var{f\_op} ad una struttura \kstruct{file\_operation}. Questa è l'analoga per
+i file di \kstruct{inode\_operation}, e definisce le operazioni generiche
+fornite dal VFS per i file. Si sono riportate in
+tab.~\ref{tab:file_file_operations} le più significative.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Funzione} & \textbf{Operazione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \textsl{\code{open}} & Apre il file (vedi sez.~\ref{sec:file_open}).\\
+ \textsl{\code{read}} & Legge dal file (vedi sez.~\ref{sec:file_read}).\\
+ \textsl{\code{write}} & Scrive sul file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_write}).\\
+ \textsl{\code{llseek}} & Sposta la posizione corrente sul file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_lseek}).\\
+ \textsl{\code{ioctl}} & Accede alle operazioni di controllo
+ (vedi sez.~\ref{sec:file_ioctl}).\\
+ \textsl{\code{readdir}}& Legge il contenuto di una directory (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_dir_read}).\\
+ \textsl{\code{poll}} & Usata nell'I/O multiplexing (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_multiplexing}).\\
+ \textsl{\code{mmap}} & Mappa il file in memoria (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_memory_map}).\\
+ \textsl{\code{release}}& Chiamata quando l'ultimo riferimento a un file
+ aperto è chiuso.\\
+ \textsl{\code{fsync}} & Sincronizza il contenuto del file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_sync}).\\
+ \textsl{\code{fasync}} & Abilita l'I/O asincrono (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) sul file.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Operazioni sui file definite tramite \kstruct{file\_operation}.}
+ \label{tab:file_file_operations}
+\end{table}
+
+Anche in questo caso tutte le volte che deve essere eseguita una
+\textit{system call} o una qualunque altra operazione sul file il VFS andrà ad
+utilizzare la funzione corrispondente attraverso il puntatore
+\var{f\_op}. Dato che è cura del VFS quando crea la struttura all'apertura del
+file assegnare a \var{f\_op} il puntatore alla versione di
+\kstruct{file\_operation} corretta per quel file, sarà possibile scrivere allo
+stesso modo sulla porta seriale come su un normale file di dati, e lavorare
+sui file allo stesso modo indipendentemente dal filesystem.
+
+Il VFS realizza la quasi totalità delle operazioni relative ai file grazie
+alle funzioni presenti nelle due strutture \kstruct{inode\_operation} e
+\kstruct{file\_operation}. Ovviamente non è detto che tutte le operazioni
+possibili siano poi disponibili in tutti i casi, ad esempio \code{llseek} non
+sarà presente per un dispositivo come la porta seriale o per una fifo, mentre
+sui file del filesystem \texttt{vfat} non saranno disponibili i permessi, ma
+resta il fatto che grazie al VFS le \textit{system call} per le operazioni sui
+file possono restare sempre le stesse nonostante le enormi differenze che
+possono esserci negli oggetti a cui si applicano.
+
+
+\itindend{Virtual~File~System}
+
+% NOTE: documentazione interessante:
+% * sorgenti del kernel: Documentation/filesystems/vfs.txt
+% * http://thecoffeedesk.com/geocities/rkfs.html
+% * http://www.linux.it/~rubini/docs/vfs/vfs.html
+
+
+
+\subsection{Il funzionamento di un filesystem Unix}
+\label{sec:file_filesystem}
+
+Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} Linux (ed ogni sistema
+unix-like) organizza i dati che tiene su disco attraverso l'uso di un
+filesystem. Una delle caratteristiche di Linux rispetto agli altri Unix è
+quella di poter supportare, grazie al VFS, una enorme quantità di filesystem
+diversi, ognuno dei quali avrà una sua particolare struttura e funzionalità
+proprie. Per questo non entreremo nei dettagli di un filesystem specifico, ma
+daremo una descrizione a grandi linee che si adatta alle caratteristiche
+comuni di qualunque filesystem di un sistema unix-like.
+
+Una possibile strutturazione dell'informazione su un disco è riportata in
+fig.~\ref{fig:file_disk_filesys}, dove si hanno tre filesystem su tre
+partizioni. In essa per semplicità si è fatto riferimento alla struttura del
+filesystem \acr{ext2}, che prevede una suddivisione dei dati in \textit{block
+ group}. All'interno di ciascun \textit{block group} viene anzitutto
+replicato il cosiddetto \itindex{superblock} \textit{superblock}, (la
+struttura che contiene l'indice iniziale del filesystem e che consente di
+accedere a tutti i dati sottostanti) e creata una opportuna suddivisione dei
+dati e delle informazioni per accedere agli stessi. Sulle caratteristiche di
+\acr{ext2} e derivati torneremo in sez.~\ref{sec:file_ext2}.
+
+\itindbeg{inode}
+
+È comunque caratteristica comune di tutti i filesystem per Unix,
+indipendentemente da come poi viene strutturata nei dettagli questa
+informazione, prevedere la presenza di due tipi di risorse: gli
+\textit{inode}, cui abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, che
+sono le strutture che identificano i singoli oggetti sul filesystem, e i
+blocchi, che invece attengono allo spazio disco che viene messo a disposizione
+per i dati in essi contenuti.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=12cm]{img/disk_struct}
+ \caption{Organizzazione dello spazio su un disco in partizioni e
+ filesystem.}
+ \label{fig:file_disk_filesys}
+\end{figure}
+
+Se si va ad esaminare con maggiore dettaglio la strutturazione
+dell'informazione all'interno del filesystem \textsl{ext2}, tralasciando i
+dettagli relativi al funzionamento del filesystem stesso come la
+strutturazione in gruppi dei blocchi, il \itindex{superblock}
+\textit{superblock} e tutti i dati di gestione possiamo esemplificare la
+situazione con uno schema come quello esposto in
+fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=12cm]{img/filesys_struct}
+ \caption{Strutturazione dei dati all'interno di un filesystem.}
+ \label{fig:file_filesys_detail}
+\end{figure}
+
+Da fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} si evidenziano alcune delle
+caratteristiche di base di un filesystem, che restano le stesse anche su
+filesystem la cui organizzazione dei dati è totalmente diversa da quella
+illustrata, e sulle quali è bene porre attenzione visto che sono fondamentali
+per capire il funzionamento delle funzioni che manipolano i file e le
+directory che tratteremo nel prosieguo del capitolo. In particolare è
+opportuno tenere sempre presente che:
+
+
+\begin{enumerate}
- \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
- errore nel qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
+\item L'\textit{inode} contiene i cosiddetti \textsl{metadati}, vale dire le
+ informazioni riguardanti le proprietà del file come oggetto del filesystem:
+ il tipo di file, i permessi di accesso, le dimensioni, i puntatori ai
+ blocchi fisici che contengono i dati e così via. Le informazioni che la
+ funzione \func{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}) fornisce provengono
+ dall'\textit{inode}. Dentro una directory si troverà solo il nome del file
+ e il numero dell'\textit{inode} ad esso associato; il nome non è una
+ proprietà del file e non viene mantenuto nell'\textit{inode}. Da da qui in
+ poi chiameremo il nome del file contenuto in una directory
+ ``\textsl{voce}'', come traduzione della nomenclatura inglese
+ \textit{directory entry} che non useremo per evitare confusione con le
+ \textit{dentry} del kernel viste in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}.
+
+\item Come mostrato in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} per i file
+ \texttt{macro.tex} e \texttt{gapil\_macro.tex}, ci possono avere più voci
+ che fanno riferimento allo stesso \textit{inode}. Fra le proprietà di un
+ file mantenute nell'\textit{inode} c'è anche il contatore con il numero di
+ riferimenti che sono stati fatti ad esso, il cosiddetto \textit{link
+ count}.\footnote{mantenuto anche nel campo \var{i\_nlink} della struttura
+ \kstruct{inode} di fig.~\ref{fig:kstruct_inode}.} Solo quando questo
+ contatore si annulla i dati del file possono essere effettivamente rimossi
+ dal disco. Per questo la funzione per cancellare un file si chiama
+ \func{unlink} (vedi sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}), ed in realtà non
+ cancella affatto i dati del file, ma si limita ad eliminare la relativa voce
+ da una directory e decrementare il numero di riferimenti
+ nell'\textit{inode}.
+
+\item All'interno di ogni filesystem ogni \textit{inode} è identificato da un
+ numero univoco. Il numero di \textit{inode} associato ad una voce in una
+ directory si riferisce ad questo numero e non ci può essere una directory
+ che contiene riferimenti ad \textit{inode} relativi ad altri filesystem.
+ Questa è la ragione che limita l'uso del comando \cmd{ln}, che crea una
+ nuova voce per un file esistente con la funzione \func{link} (vedi
+ sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}), a operare su file nel filesystem
+ corrente.
+
+\item Quando si cambia nome ad un file senza cambiare filesystem il contenuto
+ del file non viene spostato fisicamente, viene semplicemente creata una
+ nuova voce per l'\textit{inode} in questione e rimossa la precedente, questa
+ è la modalità in cui opera normalmente il comando \cmd{mv} attraverso la
+ funzione \func{rename} (vedi sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}). Questa
+ operazione non modifica minimamente neanche l'\textit{inode} del file, dato
+ che non si opera sul file ma sulla directory che lo contiene.
+
+\item Gli \textit{inode} dei file, che contengono i \textsl{metadati}, ed i
+ blocchi di spazio disco, che contengono i dati, sono risorse indipendenti ed
+ in genere vengono gestite come tali anche dai diversi filesystem; è pertanto
+ possibile esaurire sia lo spazio disco (il caso più comune) che lo spazio
+ per gli \textit{inode}. Nel primo caso non sarà possibile allocare ulteriore
+ spazio, ma si potranno creare file (vuoti), nel secondo non si potranno
+ creare nuovi file, ma si potranno estendere quelli che ci
+ sono.\footnote{questo comportamento non è generale, alcuni filesystem
+ evoluti possono evitare il problema dell'esaurimento degli \textit{inode}
+ riallocando lo spazio disco libero per i blocchi.}
+
+\end{enumerate}
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=12cm]{img/dir_links}
+ \caption{Organizzazione dei \textit{link} per le directory.}
+ \label{fig:file_dirs_link}
+\end{figure}
+
+Infine tenga presente che, essendo file pure loro, il numero di riferimenti
+esiste anche per le directory. Per questo se a partire dalla situazione
+mostrata in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} creiamo una nuova directory
+\file{img} nella directory \file{gapil}, avremo una situazione come quella
+illustrata in fig.~\ref{fig:file_dirs_link}.
+
+La nuova directory avrà un numero di riferimenti pari a due, in quanto è
+referenziata dalla directory da cui si era partiti (in cui è inserita la nuova
+voce che fa riferimento a \texttt{img}) e dalla voce interna ``\texttt{.}''
+che è presente in ogni directory. Questo è il valore che si troverà sempre
+per ogni directory che non contenga a sua volta altre directory. Al contempo,
+la directory da cui si era partiti avrà un numero di riferimenti di almeno
+tre, in quanto adesso sarà referenziata anche dalla voce ``\texttt{..}'' di
+\texttt{img}. L'aggiunta di una sottodirectory fa cioè crescere di uno il
+\textit{link count} della directory genitrice.
+
+\itindend{inode}
+
+
+\subsection{Alcuni dettagli sul filesystem \textsl{ext2} e successori}
+\label{sec:file_ext2}
+
+
+Benché non esista ``il'' filesystem di Linux, dato che esiste un supporto
+nativo di diversi filesystem che sono in uso da anni, quello che gli avvicina
+di più è la famiglia di filesystem evolutasi a partire dal \textit{second
+ extended filesystem}, o \acr{ext2}. Il filesystem \acr{ext2} ha subito un
+grande sviluppo e diverse evoluzioni, fra cui l'aggiunta del
+\textit{journaling} con il passaggio ad \acr{ext3}, che probabilmente è ancora
+il filesystem più diffuso, ed una serie di ulteriori miglioramenti con il
+successivo \acr{ext4}, che sta iniziando a sostituirlo gradualmente. In futuro
+è previsto che questo debba essere sostituito da un filesystem completamente
+diverso, \acr{btrfs}, che dovrebbe diventare il filesystem standard di Linux,
+ma questo al momento è ancora in fase di sviluppo.\footnote{si fa riferimento
+ al momento dell'ultima revisione di di questo paragrafo, l'inizio del 2012.}
+
+Il filesystem \acr{ext2} nasce come filesystem nativo per Linux a partire
+dalle prime versioni del kernel e supporta tutte le caratteristiche di un
+filesystem standard Unix: è in grado di gestire nomi di file lunghi (256
+caratteri, estensibili a 1012) e supporta una dimensione massima dei file fino
+a 4~Tb. I successivi filesystem \acr{ext3} ed \acr{ext4} sono evoluzioni di
+questo filesystem, e sia pure con molti miglioramenti ed estensioni
+significative ne mantengono le caratteristiche fondamentali.
+
+Oltre alle caratteristiche standard, \acr{ext2} fornisce alcune estensioni che
+non sono presenti su un classico filesystem di tipo Unix; le principali sono
+le seguenti:
+\begin{itemize}
+\item i \textit{file attributes} consentono di modificare il comportamento del
+ kernel quando agisce su gruppi di file. Possono essere impostati su file e
+ directory e in quest'ultimo caso i nuovi file creati nella directory
+ ereditano i suoi attributi.
+\item sono supportate entrambe le semantiche di BSD e SVr4 come opzioni di
+ montaggio. La semantica BSD comporta che i file in una directory sono creati
+ con lo stesso identificatore di gruppo della directory che li contiene. La
+ semantica SVr4 comporta che i file vengono creati con l'identificatore del
+ gruppo primario del processo, eccetto il caso in cui la directory ha il bit
+ di \acr{sgid} impostato (per una descrizione dettagliata del significato di
+ questi termini si veda sez.~\ref{sec:file_access_control}), nel qual caso
+ file e subdirectory ereditano sia il \ids{GID} che lo \acr{sgid}.
+\item l'amministratore può scegliere la dimensione dei blocchi del filesystem
+ in fase di creazione, a seconda delle sue esigenze: blocchi più grandi
+ permettono un accesso più veloce, ma sprecano più spazio disco.
+\item il filesystem implementa link simbolici veloci, in cui il nome del file
+ non è salvato su un blocco, ma tenuto all'interno \itindex{inode}
+ dell'\textit{inode} (evitando letture multiple e spreco di spazio), non
+ tutti i nomi però possono essere gestiti così per limiti di spazio (il
+ limite è 60 caratteri).
+\item vengono supportati i file immutabili (che possono solo essere letti) per
+ la protezione di file di configurazione sensibili, o file
+ \textit{append-only} che possono essere aperti in scrittura solo per
+ aggiungere dati (caratteristica utilizzabile per la protezione dei file di
+ log).
+\end{itemize}
+
+La struttura di \acr{ext2} è stata ispirata a quella del filesystem di BSD: un
+filesystem è composto da un insieme di blocchi, la struttura generale è quella
+riportata in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}, in cui la partizione è divisa
+in gruppi di blocchi.
+
+Ciascun gruppo di blocchi contiene una copia delle informazioni essenziali del
+filesystem (i \itindex{superblock} \textit{superblock} sono quindi ridondati)
+per una maggiore affidabilità e possibilità di recupero in caso di corruzione
+del \itindex{superblock} \textit{superblock} principale. L'utilizzo di
+raggruppamenti di blocchi ha inoltre degli effetti positivi nelle prestazioni
+dato che viene ridotta la distanza fra i dati e la tabella degli
+\itindex{inode} inode.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=9cm]{img/dir_struct}
+ \caption{Struttura delle directory nel \textit{second extended filesystem}.}
+ \label{fig:file_ext2_dirs}
+\end{figure}
+
+Le directory sono implementate come una \itindex{linked~list} \textit{linked
+ list} con voci di dimensione variabile. Ciascuna voce della lista contiene
+il numero di inode \itindex{inode}, la sua lunghezza, il nome del file e la sua
+lunghezza, secondo lo schema in fig.~\ref{fig:file_ext2_dirs}; in questo modo
+è possibile implementare nomi per i file anche molto lunghi (fino a 1024
+caratteri) senza sprecare spazio disco.
+
+Con l'introduzione del filesystem \textit{ext3} sono state introdotte diverse
+modifiche strutturali, la principale di queste è quella che \textit{ext3} è un
+filesystem \textit{journaled}, è cioè in grado di eseguire una registrazione
+delle operazioni di scrittura su un giornale (uno speciale file interno) in
+modo da poter garantire il ripristino della coerenza dei dati del
+filesystem\footnote{si noti bene che si è parlato di dati \textsl{del}
+ filesystem, non di dati \textsl{nel} filesystem, quello di cui viene
+ garantito un veloce ripristino è relativo ai dati della struttura interna
+ del filesystem, non di eventuali dati contenuti nei file che potrebbero
+ essere stati persi.} in brevissimo tempo in caso di interruzione improvvisa
+della corrente o di crollo del sistema che abbia causato una interruzione
+della scrittura dei dati sul disco.
+
+Oltre a questo \textit{ext3} introduce ulteriori modifiche volte a migliorare
+sia le prestazioni che la semplicità di gestione del filesystem, in
+particolare per le directory si è passato all'uso di alberi binari con
+indicizzazione tramite hash al posto delle \textit{linked list} che abbiamo
+illustrato, ottenendo un forte guadagno di prestazioni in caso di directory
+contenenti un gran numero di file.
+
+% TODO (bassa priorità) portare a ext3, ext4 e btrfs ed illustrare le
+% problematiche che si possono incontrare (in particolare quelle relative alla
+% perdita di contenuti in caso di crash del sistema)
+% TODO (media priorità) trattare btrfs quando sarà usato come stabile
+
+
+\subsection{La gestione dell'uso dei filesystem}
+\label{sec:filesystem_mounting}
+
+Come accennato in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} per poter accedere ai file
+occorre rendere disponibile al sistema il filesystem su cui essi sono
+memorizzati. L'operazione di attivazione del filesystem è chiamata
+\textsl{montaggio} e per far questo in Linux si usa la funzione di sistema
+\funcd{mount}, il cui prototipo è:\footnote{la funzione è una versione
+ specifica di Linux che usa la omonima \textit{system call} e non è
+ portabile.}
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/mount.h}
+\fdecl{mount(const char *source, const char *target, const char
+ *filesystemtype, \\
+\phantom{mount(}unsigned long mountflags, const void *data)}
+\fdesc{Monta un filesystem.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EXDEV}] i file \param{oldpath} e \param{newpath} non fanno
- riferimento ad un filesystem montato sullo stesso \textit{mount point}.
- \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
- \param{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
- \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) di nome \param{newpath}
- esiste già.
- \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi link al file \param{oldpath} (il
- numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
- sez.~\ref{sec:sys_limits}).
- \end{errlist}
- ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOTDIR},
- \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
- \errval{ENOSPC}, \errval{EIO}.}
-\end{prototype}
+ \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di accesso su uno dei
+ componenti del \textit{pathname}, o si è cercato di montare un filesystem
+ disponibile in sola lettura senza aver specificato \const{MS\_RDONLY} o il
+ device \param{source} è su un filesystem montato con l'opzione
+ \const{MS\_NODEV}.
+ \item[\errcode{EBUSY}] \param{source} è già montato, o non può essere
+ rimontato in sola lettura perché ci sono ancora file aperti in scrittura,
+ o non può essere montato su \param{target} perché la directory è ancora in
+ uso.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il dispositivo \param{source} presenta un
+ \itindex{superblock} \textit{superblock} non valido, o si è cercato di
+ rimontare un filesystem non ancora montato, o di montarlo senza
+ che \param{target} sia un \itindex{mount~point} \textit{mount point} o di
+ spostarlo quando \param{target} non è un \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} o è la radice.
+ \item[\errcode{ELOOP}] si è cercato di spostare un \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} su una sottodirectory di \param{source} o si sono
+ incontrati troppi link simbolici nella risoluzione di un nome.
+ \item[\errcode{EMFILE}] in caso di filesystem virtuale, la tabella dei
+ dispositivi fittizi (chiamati \textit{dummy} nella documentazione inglese)
+ è piena.
+ \item[\errcode{ENODEV}] il tipo \param{filesystemtype} non esiste o non è
+ configurato nel kernel.
+ \item[\errcode{ENOTBLK}] non si è usato un \textit{block device} per
+ \param{source} quando era richiesto.
+ \item[\errcode{ENXIO}] il \itindex{major~number} \textit{major number} del
+ dispositivo \param{source} è sbagliato.
+ \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione monta sulla directory indicata da \param{target}, detta
+\itindex{mount~point} \textit{mount point}, il filesystem contenuto nel file
+di dispositivo indicato da \param{source}. In entrambi i casi, come daremo per
+assunto da qui in avanti tutte le volte che si parla di directory o file nel
+passaggio di un argomento di una funzione, si intende che questi devono essere
+indicati con la stringa contenente il loro \textit{pathname}.
+
+Normalmente un filesystem è contenuto su un disco o una partizione, ma come
+illustrato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work} la struttura del
+\itindex{Virtual~File~System} \textit{Virtual File System} è estremamente
+flessibile e può essere usata anche per oggetti diversi da un disco. Ad
+esempio usando il \textit{loop device} si può montare un file qualunque (come
+l'immagine di un CD-ROM o di un floppy) che contiene l'immagine di un
+filesystem, inoltre alcuni tipi di filesystem, come \texttt{proc} o
+\texttt{sysfs} sono virtuali e non hanno un supporto che ne contenga i dati,
+che invece sono generati al volo ad ogni lettura, e passati indietro al kernel
+ad ogni scrittura.\footnote{costituiscono quindi un meccanismo di
+ comunicazione, attraverso l'ordinaria interfaccia dei file, con il kernel.}
+
+Il tipo di filesystem che si vuole montare è specificato
+dall'argomento \param{filesystemtype}, che deve essere una delle stringhe
+riportate nel file \procfile{/proc/filesystems} che, come accennato in
+sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, contiene l'elenco dei filesystem supportati dal
+kernel. Nel caso si sia indicato un filesystem virtuale, che non è associato a
+nessun file di dispositivo, il contenuto di \param{source} viene ignorato.
+
+L'argomento \param{data} viene usato per passare le impostazioni relative alle
+caratteristiche specifiche di ciascun filesystem. Si tratta di una stringa di
+parole chiave (separate da virgole e senza spazi) che indicano le cosiddette
+``\textsl{opzioni}'' del filesystem che devono essere impostate; in genere
+viene usato direttamente il contenuto del parametro dell'opzione \texttt{-o}
+del comando \texttt{mount}. I valori utilizzabili dipendono dal tipo di
+filesystem e ciascuno ha i suoi, pertanto si rimanda alla documentazione della
+pagina di manuale di questo comando e dei singoli filesystem.
+
+Dopo l'esecuzione della funzione il contenuto del filesystem viene resto
+disponibile nella directory specificata come \itindex{mount~point}
+\textit{mount point}, il precedente contenuto di detta directory viene
+mascherato dal contenuto della directory radice del filesystem montato. Fino
+ai kernel della serie 2.2.x non era possibile montare un filesystem se un
+\textit{mount point} era già in uso.
+
+A partire dal kernel 2.4.x inoltre è divenuto possibile sia spostare
+atomicamente un \itindex{mount~point} \textit{mount point} da una directory ad
+un'altra, sia montare lo stesso filesystem in diversi \itindex{mount~point}
+\textit{mount point}, sia montare più filesystem sullo stesso
+\itindex{mount~point} \textit{mount point} impilandoli l'uno sull'altro, nel
+qual caso vale comunque quanto detto in precedenza, e cioè che solo il
+contenuto dell'ultimo filesystem montato sarà visibile.
+
+Oltre alle opzioni specifiche di ciascun filesystem, che si passano nella
+forma della lista di parole chiave indicata con l'argomento \param{data},
+esistono pure alcune opzioni che si possono applicare in generale, anche se
+non è detto che tutti i filesystem le supportino, che si specificano tramite
+l'argomento \param{mountflags}. L'argomento inoltre può essere utilizzato per
+modificare il comportamento della funzione \func{mount}, facendole compiere
+una operazione diversa (ad esempio un rimontaggio, invece che un montaggio).
+
+In Linux \param{mountflags} deve essere un intero a 32 bit; fino ai kernel
+della serie 2.2.x i 16 più significativi avevano un valore riservato che
+doveva essere specificato obbligatoriamente,\footnote{il valore era il
+ \itindex{magic~number} \textit{magic number} \code{0xC0ED}, si può usare la
+ costante \const{MS\_MGC\_MSK} per ottenere la parte di \param{mountflags}
+ riservata al \textit{magic number}, mentre per specificarlo si può dare un
+ OR aritmetico con la costante \const{MS\_MGC\_VAL}.} e si potevano usare
+solo i 16 meno significativi. Oggi invece, con un numero di opzioni superiore,
+sono utilizzati tutti e 32 i bit, ma qualora nei 16 più significativi sia
+presente detto valore, che non esprime una combinazione valida, esso viene
+ignorato. Il valore dell'argomento deve essere espresso come maschera binaria
+e i vari bit devono essere impostati con un OR aritmetico dei rispettivi flag,
+identificati dalle costanti riportate nell'elenco seguente:
+
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\itindbeg{bind~mount}
+\item[\const{MS\_BIND}] Effettua un cosiddetto \textit{bind mount}, in cui è
+ possibile montare una directory di un filesystem in un'altra directory,
+ l'opzione è disponibile a partire dai kernel della serie 2.4. In questo caso
+ verranno presi in considerazione solo gli argomenti \param{source}, che
+ stavolta indicherà la directory che si vuole montare e non un file di
+ dispositivo, e \param{target} che indicherà la directory su cui verrà
+ effettuato il \textit{bind mount}. Gli argomenti \param{filesystemtype}
+ e \param{data} vengono ignorati.
+
+ In sostanza quello che avviene è che in corrispondenza del \textit{pathname}
+ indicato da \param{target} viene montato l'\textit{inode} di \param{source},
+ così che la porzione di albero dei file presente sotto
+ \param{source} diventi visibile allo stesso modo sotto
+ \param{target}. Trattandosi esattamente dei dati dello stesso filesystem,
+ ogni modifica fatta in uno qualunque dei due rami di albero sarà visibile
+ nell'altro, visto che entrambi faranno riferimento agli stessi
+ \textit{inode}.
+
+ Dal punto di vista del \itindex{Virtual~File~System} VFS l'operazione è
+ analoga al montaggio di un filesystem proprio nel fatto che anche in questo
+ caso si inserisce in corrispondenza della \textit{dentry} di \texttt{target}
+ un diverso \textit{inode}, che stavolta, invece di essere quello della
+ radice del filesystem indicato da un file di dispositivo, è quello di una
+ directory già montata.
+
+ Si tenga presente che proprio per questo sotto \param{target} comparirà il
+ contenuto che è presente sotto \param{source} all'interno del filesystem in
+ cui quest'ultima è contenuta. Questo potrebbe non corrispondere alla
+ porzione di albero che sta sotto \param{source} qualora in una
+ sottodirectory di quest'ultima si fosse effettuato un altro montaggio. In
+ tal caso infatti nella porzione di albero sotto \param{source} si troverebbe
+ il contenuto del nuovo filesystem (o di un altro \textit{bind mount}) mentre
+ sotto \param{target} ci sarebbe il contenuto presente nel filesystem
+ originale.\footnote{questo evita anche il problema dei \textit{loop} di
+ fig.~\ref{fig:file_link_loop}, dato che se anche si montasse su
+ \param{target} una directory in cui essa è contenuta, il cerchio non
+ potrebbe chiudersi perché ritornati a \param{target} dentro il
+ \textit{bind mount} vi si troverebbe solo il contenuto originale e non si
+ potrebbe tornare indietro.}
+
+ Fino al kernel 2.6.26 questo flag doveva essere usato da solo, in quanto il
+ \textit{bind mount} continuava ad utilizzare le stesse opzioni del montaggio
+ originale, dal 2.6.26 è stato introdotto il supporto per il cosiddetto
+ \textit{read-only bind mount} e viene onorata la presenza aggiuntiva del
+ flag \const{MS\_RDONLY}. In questo modo si ottiene che l'accesso ai file
+ sotto \param{target} sia effettuabile esclusivamente in sola lettura.
+
+ Il supporto per il \textit{bind mount} consente di superare i limiti
+ presenti per gli \textit{hard link} (di cui parleremo in
+ sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}) con la possibilità di fare riferimento
+ alla porzione dell'albero dei file di un filesystem presente a partire da
+ una certa directory, utilizzando una qualunque altra directory, anche se
+ questa sta su un filesystem diverso. Si può così fornire una alternativa
+ all'uso dei link simbolici (di cui parleremo in
+ sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}) che funziona correttamente anche
+ all'intero di un \textit{chroot} (argomento su cui torneremo in
+ sez.~\ref{sec:file_chroot}). \itindend{bind~mount}
+
+\item[\const{MS\_DIRSYNC}] Richiede che ogni modifica al contenuto di una
+ directory venga immediatamente registrata su disco in maniera sincrona
+ (introdotta a partire dai kernel della serie 2.6). L'opzione si applica a
+ tutte le directory del filesystem, ma su alcuni filesystem è possibile
+ impostarla a livello di singole directory o per i sottorami di una directory
+ con il comando \cmd{chattr}.\footnote{questo avviene tramite delle opportune
+ \texttt{ioctl} (vedi sez.~\ref{sec:file_ioctl}).}
+
+ Questo consente di ridurre al minimo il rischio di perdita dei dati delle
+ directory in caso di crollo improvviso del sistema, al costo di una certa
+ perdita di prestazioni dato che le funzioni di scrittura relative ad
+ operazioni sulle directory non saranno più bufferizzate e si bloccheranno
+ fino all'arrivo dei dati sul disco prima che un programma possa proseguire.
+
+\item[\const{MS\_MANDLOCK}] Consente l'uso del \textit{mandatory locking}
+ \itindex{mandatory~locking} (vedi sez.~\ref{sec:file_mand_locking}) sui file
+ del filesystem. Per poterlo utilizzare effettivamente però esso dovrà essere
+ comunque attivato esplicitamente per i singoli file impostando i permessi
+ come illustrato in sez.~\ref{sec:file_mand_locking}.
+
+\item[\const{MS\_MOVE}] Effettua uno del spostamento del \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} di un filesystem. La directory del
+ \itindex{mount~point} \textit{mount point} originale deve essere indicata
+ nell'argomento \param{source}, e la sua nuova posizione
+ nell'argomento \param{target}. Tutti gli altri argomenti della funzione
+ vengono ignorati.
+
+ Lo spostamento avviene atomicamente, ed il ramo di albero presente
+ sotto \param{source} sarà immediatamente visibile sotto \param{target}. Non
+ esiste cioè nessun momento in cui il filesystem non risulti montato in una o
+ nell'altra directory e pertanto è garantito che la risoluzione di
+ \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} relativi all'interno del
+ filesystem non possa fallire.
+
+\item[\const{MS\_NOATIME}] Viene disabilitato sul filesystem l'aggiornamento
+ degli \textit{access time} (vedi sez.~\ref{sec:file_file_times}) per
+ qualunque tipo di file. Dato che l'aggiornamento degli \textit{access time}
+ è una funzionalità la cui utilità è spesso irrilevante ma comporta un costo
+ elevato visto che una qualunque lettura comporta comunque una scrittura su
+ disco,\footnote{e questo ad esempio ha conseguenze molto pesanti nell'uso
+ della batteria sui portatili.} questa opzione consente di disabilitarla
+ completamente. La soluzione può risultare troppo drastica dato che
+ l'informazione viene comunque utilizzata da alcuni programmi, per cui nello
+ sviluppo del kernel sono state introdotte altre opzioni che forniscono
+ soluzioni più appropriate e meno radicali.
+
+\item[\const{MS\_NODEV}] Viene disabilitato sul filesystem l'accesso ai file
+ di dispositivo eventualmente presenti su di esso. L'opzione viene usata come
+ misura di precauzione per rendere inutile la presenza di eventuali file di
+ dispositivo su filesystem che non dovrebbero contenerne.\footnote{si ricordi
+ che le convenzioni del \itindex{Filesystem~Hierarchy~Standard~(FHS)}
+ \textit{Linux Filesystem Hierarchy Standard} richiedono che questi siano
+ mantenuti esclusivamente sotto \texttt{/dev}.}
+
+ Viene utilizzata, assieme a \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}, per
+ fornire un accesso più controllato a quei filesystem di cui gli utenti hanno
+ il controllo dei contenuti, in particolar modo quelli posti su dispositivi
+ rimuovibili. In questo modo si evitano alla radice possibili situazioni in
+ cui un utente malizioso inserisce su uno di questi filesystem dei file di
+ dispositivo con permessi ``opportunamente'' ampliati che gli consentano di
+ accedere anche a risorse cui non dovrebbe.
+
+\item[\const{MS\_NODIRATIME}] Viene disabilitato sul filesystem
+ l'aggiornamento degli \textit{access time} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_file_times}), ma soltanto per le directory. Costituisce
+ una alternativa per \const{MS\_NOATIME}, che elimina l'informazione per le
+ directory, che in pratica che non viene mai utilizzata, mantenendola per i
+ file in cui invece ha un impiego, sia pur limitato.
+
+\item[\const{MS\_NOEXEC}] Viene disabilitata sul filesystem l'esecuzione di un
+ qualunque file eseguibile eventualmente presente su di esso. L'opzione viene
+ usata come misura di precauzione per rendere impossibile l'uso di programmi
+ posti su filesystem che non dovrebbero contenerne.
+
+ Anche in questo caso viene utilizzata per fornire un accesso più controllato
+ a quei filesystem di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. Da
+ questo punto di vista l'opzione è meno importante delle analoghe
+ \const{MS\_NODEV} e \const{MS\_NOSUID} in quanto l'esecuzione di un
+ programma creato dall'utente pone un livello di rischio nettamente
+ inferiore, ed è in genere consentita per i file contenuti nella sua home
+ directory.\footnote{cosa che renderebbe superfluo l'attivazione di questa
+ opzione, il cui uso ha senso solo per ambienti molto controllati in cui si
+ vuole che gli utenti eseguano solo i programmi forniti
+ dall'amministratore.}
+
+\item[\const{MS\_NOSUID}] Viene disabilitato sul filesystem l'effetto dei bit
+ dei permessi \itindex{suid~bit} \acr{suid} e \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}
+ (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) eventualmente presenti sui file in
+ esso contenuti. L'opzione viene usata come misura di precauzione per rendere
+ inefficace l'effetto di questi bit per filesystem in cui non ci dovrebbero
+ essere file dotati di questi permessi.
+
+ Di nuovo viene utilizzata, analogamente a \const{MS\_NOEXEC} e
+ \const{MS\_NODEV}, per fornire un accesso più controllato a quei filesystem
+ di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. In questo caso si evita
+ che un utente malizioso possa inserire su uno di questi filesystem un
+ eseguibile con il bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} attivo e di proprietà
+ dell'amministratore o di un altro utente, che gli consentirebbe di eseguirlo
+ per conto di quest'ultimo.
+
+\item[\const{MS\_PRIVATE}] Marca un \itindex{mount~point} \textit{mount point}
+ come privato. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
+ \const{MS\_SHARED}, \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
+ parte dell'infrastruttura degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared
+ subtree} introdotta a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le
+ funzionalità dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. In questo caso
+ \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point} che si intende
+ marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
+
+ Di default, finché non lo si marca altrimenti con una delle altre opzioni
+ dell'interfaccia \itindex{shared~subtree} \textit{shared subtree}, ogni
+ \textit{mount point} è privato. Ogni \textit{bind mount} ottenuto da un
+ \itindex{mount~point} \textit{mount point} di tipo \textit{private} si
+ comporta come descritto nella trattazione di \const{MS\_BIND}. Si usa questo
+ flag principalmente per revocare gli effetti delle altre opzioni e riportare
+ il comportamento a quello ordinario.
+
+\item[\const{MS\_RDONLY}] Esegue il montaggio del filesystem in sola lettura,
+ non sarà possibile nessuna modifica ai suoi contenuti. Viene usato tutte le
+ volte che si deve accedere ai contenuti di un filesystem con la certezza che
+ questo non venga modificato (ad esempio per ispezionare un filesystem
+ corrotto). All'avvio di default il kernel monta la radice in questa
+ modalità.
+
+\item[\const{MS\_REC}] Applica ricorsivamente a tutti i \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} presenti al di sotto del \textit{mount point} indicato
+ gli effetti della opzione degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared
+ subtree} associata. Anche questo caso l'argomento \param{target} deve fare
+ riferimento ad un \itindex{mount~point} \textit{mount point} e tutti gli
+ altri argomenti sono ignorati, ed il flag deve essere indicato assieme ad
+ una fra \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED}, \const{MS\_SLAVE} e
+ \const{MS\_UNBINDABLE}.
+
+\item[\const{MS\_RELATIME}] Indica di effettuare l'aggiornamento degli
+ \textit{access time} sul filesystem soltanto quando questo risulti
+ antecedente il valore corrente del \textit{modification time} o del
+ \textit{change time} (per i tempi dei file si veda
+ sez.~\ref{sec:file_file_times}). L'opzione è disponibile a partire dal
+ kernel 2.6.20, mentre dal 2.6.30 questo è diventato il comportamento di
+ default del sistema, che può essere riportato a quello tradizionale con
+ l'uso di \const{MS\_STRICTATIME}. Sempre dal 2.6.30 il comportamento è stato
+ anche modificato e l'\textit{access time} viene comunque aggiornato se è più
+ vecchio di un giorno.
+
+ L'opzione consente di evitare i problemi di prestazioni relativi
+ all'aggiornamento dell'\textit{access time} senza avere impatti negativi
+ riguardo le funzionalità, il comportamento adottato infatti consente di
+ rendere evidente che vi è stato un accesso dopo la scrittura, ed evitando al
+ contempo ulteriori operazioni su disco negli accessi successivi. In questo
+ modo l'informazione relativa al fatto che un file sia stato letto resta
+ disponibile, ed i programmi che ne fanno uso continuano a funzionare. Con
+ l'introduzione di questo comportamento l'uso delle alternative
+ \const{MS\_NOATIME} e \const{MS\_NODIRATIME} è sostanzialmente inutile.
+
+\item[\const{MS\_REMOUNT}] Consente di rimontare un filesystem già montato
+ cambiandone le opzioni di montaggio in maniera atomica. In questo modo si
+ possono modificare le opzioni del filesystem anche se questo è in uso. Gli
+ argomenti \param{source} e \param{target} devono essere gli stessi usati per
+ il montaggio originale, mentre sia \param{data} che \param{mountflags}
+ conterranno le nuove opzioni, \param{filesystemtype} viene ignorato.
+
+ Qualunque opzione specifica del filesystem indicata con \param{data} può
+ essere modificata, mentre con \param{mountflags} possono essere modificate
+ solo alcune opzioni generiche. Con i kernel più recenti queste sono soltanto
+ \const{MS\_MANDLOCK}, \const{MS\_RDONLY} e \const{MS\_SYNCHRONOUS}, prima
+ del kernel 2.6.16 potevano essere modificate anche le ulteriori
+ \const{MS\_NOATIME} e \const{MS\_NODIRATIME}, ed infine prima del kernel
+ 2.4.10 anche \const{MS\_NODEV}, \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}.
+
+\item[\const{MS\_SHARED}] Marca un \itindex{mount~point} \textit{mount point}
+ come \textit{shared mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
+ \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
+ parte dell'infrastruttura degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared
+ subtree} introdotta a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le
+ funzionalità dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. In questo caso
+ \param{target} dovrà fare riferimento al \itindex{mount~point} \textit{mount
+ point} che si intende marcare, e tutti gli altri argomenti verranno
+ ignorati.
+
+ Lo scopo dell'opzione è ottenere che tutti i successivi \itindex{bind~mount}
+ \textit{bind mount} effettuati da un \textit{mount point} marcato da essa
+ siano di tipo \textit{shared}, cioè ``\textsl{condividano}'' con l'originale
+ e fra di loro ogni ulteriore operazione di montaggio o smontaggio che
+ avviene su una directory al di sotto di uno qualunque di essi. Le operazioni
+ di montaggio e smontaggio effettuate al di sotto di un qualunque
+ \textit{mount point} così marcato verranno ``\textsl{propagate}'' a tutti i
+ \itindex{mount~point} \textit{mount point} della stessa condivisione, e la
+ sezione di albero di file vista al di sotto di ciascuno di essi sarà sempre
+ identica.
+
+\item[\const{MS\_SILENT}] Richiede la soppressione di alcuni messaggi di
+ avvertimento nei log del kernel (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}). L'opzione
+ è presente a partire dal kernel 2.6.17 e sostituisce, utilizzando un nome
+ non fuorviante, la precedente \const{MS\_VERBOSE}, introdotta nel kernel
+ 2.6.12, che aveva lo stesso effetto.
+
+\item[\const{MS\_SLAVE}] Marca un \itindex{mount~point} \textit{mount point}
+ come \textit{slave mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
+ \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
+ parte dell'infrastruttura degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared
+ subtree} introdotta a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le
+ funzionalità dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. In questo caso
+ \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point} che si intende
+ marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
+
+ Lo scopo dell'opzione è ottenere che tutti i successivi \textit{bind mount}
+ effettuati da un \textit{mount point} marcato da essa siano di tipo
+ \textit{slave}, cioè ``\textsl{condividano}'' ogni ulteriore operazione di
+ montaggio o smontaggio che avviene su una directory al di sotto del
+ \textit{mount point} originale. Le operazioni di montaggio e smontaggio in
+ questo caso vengono ``\textsl{propagate}'' soltanto dal \textit{mount point}
+ originale (detto anche \textit{master}) verso gli \textit{slave}, mentre
+ essi potranno eseguire al loro interno ulteriori montaggi che non saranno
+ propagati né negli altri né nel \itindex{mount~point} \textit{mount point}
+ originale.
+
+\item[\const{MS\_STRICTATIME}] Ripristina il comportamento tradizionale per
+ cui l'\textit{access time} viene aggiornato ad ogni accesso al
+ file. L'opzione è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.30 quando il
+ comportamento di default del kernel è diventato quello fornito da
+ \const{MS\_RELATIME}.
+
+\item[\const{MS\_SYNCHRONOUS}] Abilita la scrittura sincrona richiedendo che
+ ogni modifica al contenuto del filesystem venga immediatamente registrata su
+ disco. Lo stesso comportamento può essere ottenuto con il flag
+ \const{O\_SYNC} di \func{open} (vedi sez.~\ref{sec:file_open}).
+
+ Questa opzione consente di ridurre al minimo il rischio di perdita dei dati
+ in caso di crollo improvviso del sistema, al costo di una pesante perdita di
+ prestazioni dato che tutte le funzioni di scrittura non saranno più
+ bufferizzate e si bloccheranno fino all'arrivo dei dati sul disco. Per un
+ compromesso in cui questo comportamento avviene solo per le directory, ed ha
+ quindi una incidenza nettamente minore, si può usare \const{MS\_DIRSYNC}.
+
+\item[\const{MS\_UNBINDABLE}] Marca un \itindex{mount~point} \textit{mount
+ point} come \textit{unbindable mount}. Si tratta di una delle nuove
+ opzioni (insieme a \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED} e
+ \const{MS\_SLAVE}) facenti parte dell'infrastruttura degli
+ \itindex{shared~subtree} \textit{shared subtree} introdotta a partire dal
+ kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei \itindex{bind~mount}
+ \textit{bind mount}. In questo caso
+ \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point} che si intende
+ marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
+
+ Un \textit{mount point} marcato in questo modo disabilita la capacità di
+ eseguire dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount} del suo contenuto. Si
+ comporta cioè come allo stesso modo di un \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} ordinario di tipo \textit{private} con in più la
+ restrizione che nessuna sua sottodirectory (anche se relativa ad un
+ ulteriore montaggio) possa essere utilizzata per un come sorgente di un
+ \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}.
-La funzione crea sul \itindex{pathname} \textit{pathname} \param{newpath} un
-collegamento diretto al file indicato da \param{oldpath}. Per quanto detto la
-creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file, ma
-si limita a creare una voce nella directory specificata da \param{newpath} e
-ad aumentare di uno il numero di riferimenti al file (riportato nel campo
-\var{st\_nlink} della struttura \struct{stat}, vedi sez.~\ref{sec:file_stat})
-aggiungendo il nuovo nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può
-essere così chiamato con vari nomi in diverse directory.
+\end{basedescript}
-Per quanto dicevamo in sez.~\ref{sec:file_filesystem} la creazione di un
-collegamento diretto è possibile solo se entrambi i \itindex{pathname}
-\textit{pathname} sono nello stesso filesystem; inoltre il filesystem deve
-supportare i collegamenti diretti (il meccanismo non è disponibile ad esempio
-con il filesystem \acr{vfat} di Windows). In realtà la funzione ha un
-ulteriore requisito, e cioè che non solo che i due file siano sullo stesso
-filesystem, ma anche che si faccia riferimento ad essi sullo stesso
-\textit{mount point}.\footnote{si tenga presente infatti (vedi
- sez.~\ref{sec:sys_file_config}) che a partire dal kernel 2.4 uno stesso
- filesystem può essere montato più volte su directory diverse.}
+% NOTE per \const{MS\_SLAVE},\const{MS\_SHARE}, \const{MS\_PRIVATE} e
+% \const{MS\_UNBINDABLE} dal 2.6.15 vedi shared subtrees, in particolare
+% * http://lwn.net/Articles/159077/ e
+% * Documentation/filesystems/sharedsubtree.txt
-La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
-filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
-l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
-directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
-creare dei \textit{loop} nel filesystem (vedi l'esempio mostrato in
-sez.~\ref{sec:file_symlink}, dove riprenderemo il discorso) che molti programmi
-non sono in grado di gestire e la cui rimozione diventerebbe estremamente
-complicata (in genere per questo tipo di errori occorre far girare il
-programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
+% TODO: (bassa priorità) non documentati ma presenti in sys/mount.h:
+% * MS_POSIXACL
+% * MS_KERNMOUNT
+% * MS_I_VERSION
+% * MS_ACTIVE
+% * MS_NOUSER
-Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei link
-simbolici che possono fornire la stessa funzionalità senza questi problemi,
-nel caso di Linux questa capacità è stata completamente disabilitata, e al
-tentativo di creare un link diretto ad una directory la funzione \func{link}
-restituisce l'errore \errcode{EPERM}.
-Un ulteriore comportamento peculiare di Linux è quello in cui si crea un
-\textit{hard link} ad un link simbolico. In questo caso lo standard POSIX
-prevederebbe che quest'ultimo venga risolto e che il collegamento sia
-effettuato rispetto al file cui esso punta, e che venga riportato un errore
-qualora questo non esista o non sia un file. Questo era anche il comportamento
-iniziale di Linux ma a partire dai kernel della serie 2.0.x\footnote{per la
- precisione il comportamento era quello previsto dallo standard POSIX fino al
- kernel di sviluppo 1.3.56, ed è stato temporaneamente ripristinato anche
- durante lo sviluppo della serie 2.1.x, per poi tornare al comportamento
- attuale fino ad oggi (per riferimento si veda
- \href{http://lwn.net/Articles/293902}
- {\texttt{http://lwn.net/Articles/293902}}).} è stato adottato un
-comportamento che non segue più lo standard per cui l'\textit{hard link} viene
-creato rispetto al link simbolico, e non al file cui questo punta.
-
-La ragione di questa differenza rispetto allo standard, presente anche in
-altri sistemi unix-like, sono dovute al fatto che un link simbolico può fare
-riferimento anche ad un file non esistente o a una directory, per i quali
-l'\textit{hard link} non può essere creato, per cui la scelta di seguire il
-link simbolico è stata ritenuta una scelta scorretta nella progettazione
-dell'interfaccia. Infatti se non ci fosse il comportamento adottato da Linux
-sarebbe impossibile creare un \textit{hard link} ad un link simbolico, perché
-la funzione lo risolverebbe e l'\textit{hard link} verrebbe creato verso la
-destinazione. Invece evitando di seguire lo standard l'operazione diventa
-possibile, ed anche il comportamento della funzione risulta molto più
-comprensibile. Tanto più che se proprio se si vuole creare un \textit{hard
- link} rispetto alla destinazione di un link simbolico è sempre possibile
-farlo direttamente.\footnote{ciò non toglie che questo comportamento fuori
- standard possa causare problemi, come nell'esempio descritto nell'articolo
- citato nella nota precedente, a programmi che non si aspettano questa
- differenza rispetto allo standard POSIX.}
-
-La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia
-all'interno di una directory) si effettua con la funzione \funcd{unlink}; il
-suo prototipo è il seguente:
-\begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char *pathname)}
-
- Cancella un file.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
- errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
- \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
+Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile
+``\textsl{smontarlo}'' usando la funzione di sistema \funcd{umount}, il cui
+prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/mount.h}
+\fdecl{umount(const char *target)}
+\fdesc{Smonta un filesystem.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} si riferisce ad una directory.
- \footnotemark
- \item[\errcode{EROFS}] \param{pathname} è su un filesystem montato in sola
- lettura.
- \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} fa riferimento a una directory.
+ \item[\errcode{EBUSY}] il filesystem è occupato.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{target} non è un \textit{mount point}.
+ \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di
+ amministratore.\footnotemark
\end{errlist}
- ed inoltre: \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOENT},
- \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
- \errval{EIO}.}
-\end{prototype}
+ ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} nel loro significato generico. }
+\end{funcproto}
+
+\footnotetext{più precisamente la \itindex{capabilities} capacità
+ \texttt{CAP\_SYS\_ADMIN}.}
+
+La funzione prende il nome della directory su cui il filesystem è montato e
+non il file o il dispositivo che è stato montato,\footnote{questo è vero a
+ partire dal kernel 2.3.99-pre7, prima esistevano due chiamate separate e la
+ funzione poteva essere usata anche specificando il file di dispositivo.} in
+quanto a partire dai kernel della serie 2.4.x è possibile montare lo stesso
+dispositivo in più punti. Nel caso più di un filesystem sia stato montato
+sullo stesso \itindex{mount~point} \textit{mount point} viene smontato quello
+che è stato montato per ultimo. Si tenga presente che la funzione fallisce se
+il filesystem è ``\textsl{occupato}'', cioè quando ci sono ancora dei file
+aperti sul filesystem, se questo contiene la \index{directory~di~lavoro}
+directory di lavoro di un qualunque processo o il \itindex{mount~point}
+\textit{mount point} di un altro filesystem.
+
+Linux provvede inoltre una seconda funzione di sistema, \funcd{umount2}, che
+consente un maggior controllo delle operazioni, come forzare lo smontaggio di
+un filesystem anche quando questo risulti occupato; il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/mount.h}
+\fdecl{umount2(const char *target, int flags)}
+\fdesc{Smonta un filesystem.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBUSY}] \param{target} è la \index{directory~di~lavoro}
+ directory di lavoro di qualche processo, o contiene dei file aperti, o un
+ altro mount point.
+ \item[\errcode{EAGAIN}] si è chiamata la funzione con \const{MNT\_EXPIRE}
+ ed il filesystem non era occupato.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{target} non è un \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} o si è usato \const{MNT\_EXPIRE} con
+ \const{MNT\_FORCE} o \const{MNT\_DETACH} o si è specificato un flag non
+ esistente.
+ \end{errlist}
+ e tutti gli altri valori visti per \func{umount} con lo stesso significato.}
+\end{funcproto}
+
+Il valore di \param{flags} è una maschera binaria dei flag che controllano le
+modalità di smontaggio, che deve essere specificato con un OR aritmetico delle
+costanti illustrate in tab.~\ref{tab:umount2_flags}. Specificando
+\const{MNT\_FORCE} la funzione cercherà di liberare il filesystem anche se è
+occupato per via di una delle condizioni descritte in precedenza. A seconda
+del tipo di filesystem alcune (o tutte) possono essere superate, evitando
+l'errore di \errcode{EBUSY}. In tutti i casi prima dello smontaggio viene
+eseguita una sincronizzazione dei dati.
-\footnotetext{questo è un valore specifico ritornato da Linux che non consente
- l'uso di \func{unlink} con le directory (vedi sez.~\ref{sec:file_remove}).
- Non è conforme allo standard POSIX, che prescrive invece l'uso di
- \errcode{EPERM} in caso l'operazione non sia consentita o il processo non
- abbia privilegi sufficienti.}
-
-La funzione cancella il nome specificato da \param{pathname} nella relativa
-directory e decrementa il numero di riferimenti nel relativo \itindex{inode}
-\textit{inode}. Nel caso di link simbolico cancella il link simbolico; nel
-caso di socket, fifo o file di dispositivo \index{file!di~dispositivo} rimuove
-il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto uno di questi oggetti
-possono continuare ad utilizzarlo.
+\begin{table}[!htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione}\\
+ \hline
+ \hline
+ \const{MNT\_FORCE} & forza lo smontaggio del filesystem anche se questo è
+ occupato (presente dai kernel della serie 2.2).\\
+ \const{MNT\_DETACH} & esegue uno smontaggio ``\textsl{pigro}'', in cui si
+ blocca l'accesso ma si aspetta che il filesystem si
+ liberi (presente dal kernel 2.4.11 e dalla
+ \acr{glibc} 2.11).\\
+ \const{MNT\_EXPIRE} & se non occupato marca un \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} come ``\textsl{in scadenza}'' in
+ modo che ad una successiva chiamata senza utilizzo
+ del filesystem questo venga smontato (presente dal
+ kernel 2.6.8 e dalla \acr{glibc} 2.11).\\
+ \const{UMOUNT\_NOFOLLOW}& non dereferenzia \param{target} se questo è un
+ link simbolico (vedi
+ sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}) evitando
+ problemi di sicurezza (presente dal kernel 2.6.34).\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti che identificano i bit dell'argomento \param{flags}
+ della funzione \func{umount2}.}
+ \label{tab:umount2_flags}
+\end{table}
-Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
-scrittura su di essa, dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto, e
-il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (affronteremo in
-dettaglio l'argomento dei permessi di file e directory in
-sez.~\ref{sec:file_access_control}). Se inoltre lo \itindex{sticky~bit}
-\textit{sticky bit} (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) è impostato
-occorrerà anche essere proprietari del file o proprietari della directory (o
-root, per cui nessuna delle restrizioni è applicata).
-
-Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione del
-nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
-\itindex{inode} nell'\textit{inode} devono essere effettuati in maniera
-atomica (si veda sez.~\ref{sec:proc_atom_oper}) senza possibili interruzioni
-fra le due operazioni. Per questo entrambe queste funzioni sono realizzate
-tramite una singola system call.
-
-Si ricordi infine che un file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
-i riferimenti ad esso sono stati cancellati: solo quando il \textit{link
- count} mantenuto \itindex{inode} nell'\textit{inode} diventa zero lo spazio
-occupato su disco viene rimosso (si ricordi comunque che a questo si aggiunge
-sempre un'ulteriore condizione,\footnote{come vedremo in
- cap.~\ref{cha:file_unix_interface} il kernel mantiene anche una tabella dei
- file aperti nei vari processi, che a sua volta contiene i riferimenti agli
- \itindex{inode} \textit{inode} ad essi relativi. Prima di procedere alla
- cancellazione dello spazio occupato su disco dal contenuto di un file il
- kernel controlla anche questa tabella, per verificare che anche in essa non
- ci sia più nessun riferimento all'\textit{inode} in questione.} e cioè che
-non ci siano processi che abbiano il suddetto file aperto).
+Con l'opzione \const{MNT\_DETACH} si richiede invece uno smontaggio
+``\textsl{pigro}'' (o \textit{lazy umount}) in cui il filesystem diventa
+inaccessibile per i nuovi processi subito dopo la chiamata della funzione, ma
+resta accessibile per quelli che lo hanno ancora in uso e non viene smontato
+fintanto che resta occupato.
+
+Con \const{MNT\_EXPIRE}, che non può essere specificato insieme agli altri
+due, si marca il \itindex{mount~point} \textit{mount point} di un filesystem
+non occupato come ``\textsl{in scadenza}'', in tal caso \func{umount2} ritorna
+con un errore di \errcode{EAGAIN}, mentre in caso di filesystem occupato si
+sarebbe ricevuto \errcode{EBUSY}. Una volta marcato, se nel frattempo non
+viene fatto nessun uso del filesystem, ad una successiva chiamata con
+\const{MNT\_EXPIRE} questo verrà smontato. Questo flag consente di realizzare
+un meccanismo che smonti automaticamente i filesystem che restano inutilizzati
+per un certo periodo di tempo.
+
+Infine il flag \const{UMOUNT\_NOFOLLOW} non dereferenzia \param{target} se
+questo è un link simbolico (vedi sez.~\ref{sec:link_symlink_rename}). Questa è
+una misura di sicurezza introdotta per evitare, per quei filesystem per il
+quale è prevista una gestione diretta da parte degli utenti, come quelli
+basati su FUSE,\footnote{il \textit{Filesystem in USEr space} (FUSE) è una
+ delle più interessanti applicazioni del \itindex{Virtual~File~System} VFS
+ che consente, tramite un opportuno modulo, di implementarne le funzioni in
+ \textit{user space}, così da rendere possibile l'implementazione di un
+ qualunque filesystem (con applicazioni di grande interesse come il filesystem
+ cifrato \textit{encfs} o il filesystem di rete \textit{sshfs}) che possa
+ essere usato direttamente per conto degli utenti.} che si possano passare
+ai programmi che effettuano lo smontaggio dei filesystem, che in genere sono
+privilegiati ma consentono di agire solo sui propri \textit{mount point}, dei
+link simbolici che puntano ad altri \textit{mount point}, ottenendo così la
+possibilità di smontare qualunque filesystem.
+
+
+Altre due funzioni di sistema specifiche di Linux,\footnote{esse si trovano
+ anche su BSD, ma con una struttura diversa.} utili per ottenere in maniera
+diretta informazioni riguardo al filesystem su cui si trova un certo file,
+sono \funcd{statfs} e \funcd{fstatfs}, i cui prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/vfs.h}
+\fdecl{int statfs(const char *path, struct statfs *buf)}
+\fdecl{int fstatfs(int fd, struct statfs *buf)}
+\fdesc{Restituiscono informazioni relative ad un filesystem.}
+}
+{Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem su cui si trova il file specificato
+ non supporta la funzione.
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EIO} per entrambe,
+ \errval{EBADF} per \func{fstatfs}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP} per \func{statfs} nel loro
+ significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+Queste funzioni permettono di ottenere una serie di informazioni generali
+riguardo al filesystem su cui si trova il file specificato con un
+\textit{pathname} per \func{statfs} e con un file descriptor (vedi
+sez.~\ref{sec:file_fd}) per \func{statfs}. Le informazioni vengono restituite
+all'indirizzo \param{buf} di una struttura \struct{statfs} definita come in
+fig.~\ref{fig:sys_statfs}, ed i campi che sono indefiniti per il filesystem in
+esame sono impostati a zero. I valori del campo \var{f\_type} sono definiti
+per i vari filesystem nei relativi file di header dei sorgenti del kernel da
+costanti del tipo \var{XXX\_SUPER\_MAGIC}, dove \var{XXX} in genere è il nome
+del filesystem stesso.
-Questa proprietà viene spesso usata per essere sicuri di non lasciare file
-temporanei su disco in caso di crash dei programmi; la tecnica è quella di
-aprire il file e chiamare \func{unlink} subito dopo, in questo modo il
-contenuto del file è sempre disponibile all'interno del processo attraverso il
-suo file descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_fd}) fintanto che il processo non
-chiude il file, ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio
-occupato su disco viene immediatamente rilasciato alla conclusione del
-processo (quando tutti i file vengono chiusi).
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/statfs.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{statfs}.}
+ \label{fig:sys_statfs}
+\end{figure}
+La \acr{glibc} provvede infine una serie di funzioni per la gestione dei due
+file \conffile{/etc/fstab}\footnote{più precisamente \funcm{setfsent},
+ \funcm{getfsent}, \funcm{getfsfile}, \funcm{getfsspec}, \funcm{endfsent}.}
+ed \conffile{/etc/mtab}\footnote{più precisamente \funcm{setmntent},
+ \funcm{getmntent},\funcm{getmntent\_r}, \funcm{addmntent},\funcm{endmntent},
+ \funcm{hasmntopt}.} che convenzionalmente sono usati in quasi tutti i
+sistemi unix-like per mantenere rispettivamente le informazioni riguardo ai
+filesystem da montare e a quelli correntemente montati. Le funzioni servono a
+leggere il contenuto di questi file in opportune strutture \struct{fstab} e
+\struct{mntent}, e, nel caso di \conffile{/etc/mtab}, per inserire e rimuovere
+le voci presenti nel file.
+
+In generale si dovrebbero usare queste funzioni, in particolare quelle
+relative a \conffile{/etc/mtab}, quando si debba scrivere un programma che
+effettua il montaggio di un filesystem. In realtà in questi casi è molto più
+semplice invocare direttamente il programma \cmd{mount}. Inoltre l'uso stesso
+di \conffile{/etc/mtab} è considerato una pratica obsoleta, in quanto se non
+aggiornato correttamente (cosa che è impossibile se la radice è montata in
+sola lettura) il suo contenuto diventa fuorviante.
+
+Per questo motivo il suo utilizzo viene deprecato ed in molti casi viene già
+oggi sostituito da un link simbolico a \procfile{/proc/mounts}, che contiene
+una versione degli stessi contenuti (vale a dire l'elenco dei filesystem
+montati) generata direttamente dal kernel, e quindi sempre disponibile e
+sempre aggiornata. Per questo motivo tralasceremo la trattazione, di queste
+funzioni, rimandando al manuale della \acr{glibc} \cite{GlibcMan} per la
+documentazione completa.
+
+% TODO (bassa priorità) scrivere delle funzioni (getfsent e getmntent &C)
+% TODO (bassa priorità) documentare ? swapon e swapoff (man 2 ...)
-\subsection{Le funzioni \func{remove} e \func{rename}}
-\label{sec:file_remove}
-Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
-\func{unlink} sulle directory; per cancellare una directory si può usare la
-funzione \func{rmdir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la
-funzione \funcd{remove}.
-
-Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C per cancellare un file o
-una directory (e funziona anche per i sistemi che non supportano i link
-diretti). Per i file è identica a \func{unlink} e per le directory è identica
-a \func{rmdir}; il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
- Cancella un nome dal filesystem.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
- errore, nel qual caso il file non viene toccato.
-
- I codici di errore riportati in \var{errno} sono quelli della chiamata
- utilizzata, pertanto si può fare riferimento a quanto illustrato nelle
- descrizioni di \func{unlink} e \func{rmdir}.}
-\end{prototype}
+\section{La gestione di file e directory}
+\label{sec:file_dir}
-La funzione utilizza la funzione \func{unlink}\footnote{questo vale usando le
- \acr{glibc}; nelle libc4 e nelle libc5 la funzione \func{remove} è un
- semplice alias alla funzione \func{unlink} e quindi non può essere usata per
- le directory.} per cancellare i file e la funzione \func{rmdir} per
-cancellare le directory; si tenga presente che per alcune implementazioni del
-protocollo NFS utilizzare questa funzione può comportare la scomparsa di file
-ancora in uso.
-
-Per cambiare nome ad un file o a una directory (che devono comunque essere
-nello stesso filesystem) si usa invece la funzione \funcd{rename},\footnote{la
- funzione è definita dallo standard ANSI C, ma si applica solo per i file, lo
- standard POSIX estende la funzione anche alle directory.} il cui prototipo
-è:
-\begin{prototype}{stdio.h}
- {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
-
- Rinomina un file.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
- errore, nel qual caso il file non viene toccato. La variabile
- \var{errno} viene impostata secondo i seguenti codici di errore:
- \begin{errlist}
- \item[\errcode{EISDIR}] \param{newpath} è una directory mentre
- \param{oldpath} non è una directory.
- \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
- stesso filesystem.
- \item[\errcode{ENOTEMPTY}] \param{newpath} è una directory già esistente e
- non vuota.
- \item[\errcode{EBUSY}] o \param{oldpath} o \param{newpath} sono in uso da
- parte di qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del
- sistema (come mount point).
- \item[\errcode{EINVAL}] \param{newpath} contiene un prefisso di
- \param{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory come
- sotto-directory di se stessa.
- \item[\errcode{ENOTDIR}] uno dei componenti dei \itindex{pathname}
- \textit{pathname} non è una directory o \param{oldpath} è una directory e
- \param{newpath} esiste e non è una directory.
- \end{errlist}
- ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EPERM}, \errval{EMLINK},
- \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP} e
- \errval{ENOSPC}.}
-\end{prototype}
+In questa sezione esamineremo le funzioni usate per la manipolazione dei nomi
+file e directory, per la creazione di link simbolici e diretti, per la
+gestione e la lettura delle directory. In particolare ci soffermeremo sulle
+conseguenze che derivano dalla architettura di un filesystem unix-like
+illustrata in sez.~\ref{sec:file_filesystem} per quanto attiene il
+comportamento e gli effetti delle varie funzioni. Tratteremo infine la
+directory di lavoro e le funzioni per la gestione di file speciali e
+temporanei.
-La funzione rinomina il file \param{oldpath} in \param{newpath}, eseguendo se
-necessario lo spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri
-link diretti allo stesso file non vengono influenzati.
-Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
-un file o una directory; se ci riferisce ad un file allora \param{newpath}, se
-esiste, non deve essere una directory (altrimenti si ha l'errore
-\errcode{EISDIR}). Nel caso \param{newpath} indichi un file esistente questo
-viene cancellato e rimpiazzato (atomicamente).
-Se \param{oldpath} è una directory allora \param{newpath}, se esiste, deve
-essere una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR}
-(se non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} (se non è vuota). Chiaramente
-\param{newpath} non può contenere \param{oldpath} altrimenti si avrà un errore
-\errcode{EINVAL}.
+\subsection{La gestione dei nomi dei file}
+\label{sec:link_symlink_rename}
-Se \param{oldpath} si riferisce ad un link simbolico questo sarà rinominato; se
-\param{newpath} è un link simbolico verrà cancellato come qualunque altro
-file. Infine qualora \param{oldpath} e \param{newpath} siano due nomi dello
-stesso file lo standard POSIX prevede che la funzione non dia errore, e non
-faccia nulla, lasciando entrambi i nomi; Linux segue questo standard, anche
-se, come fatto notare dal manuale delle \textit{glibc}, il comportamento più
-ragionevole sarebbe quello di cancellare \param{oldpath}.
+% \subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
+% \label{sec:file_link}
-Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
-\func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
-può esistere cioè nessun istante in cui un altro processo può trovare attivi
-entrambi i nomi dello stesso file, o, in caso di sostituzione di un file
-esistente, non trovare quest'ultimo prima che la sostituzione sia stata
-eseguita.
-
-In ogni caso se \param{newpath} esiste e l'operazione fallisce per un qualche
-motivo (come un crash del kernel), \func{rename} garantisce di lasciare
-presente un'istanza di \param{newpath}. Tuttavia nella sovrascrittura potrà
-esistere una finestra in cui sia \param{oldpath} che \param{newpath} fanno
-riferimento allo stesso file.
-
-
-\subsection{I link simbolici}
-\label{sec:file_symlink}
-
-Come abbiamo visto in sez.~\ref{sec:file_link} la funzione \func{link} crea
-riferimenti agli \itindex{inode} \textit{inode}, pertanto può funzionare
-soltanto per file che risiedono sullo stesso filesystem e solo per un
-filesystem di tipo Unix. Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito
-eseguire un link diretto ad una directory.
-
-Per ovviare a queste limitazioni i sistemi Unix supportano un'altra forma di
-link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
-come avviene in altri sistemi operativi, dei file speciali che contengono
-semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
-possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
-filesystem che non supportano i link diretti, a delle directory, ed anche a
-file che non esistono ancora.
-
-Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono riconosciuti come tali dal
-kernel\footnote{è uno dei diversi tipi di file visti in
+Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
+dei nomi alternativi, come gli alias del vecchio MacOS o i collegamenti di
+Windows o i nomi logici del VMS, che permettono di fare riferimento allo
+stesso file chiamandolo con nomi diversi o accedendovi da directory diverse.
+Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove un nome alternativo viene
+usualmente chiamato `` \textsl{collegamento}'' (o \textit{link}). Data
+l'architettura del sistema riguardo la gestione dei file vedremo però che ci
+sono due metodi sostanzialmente diversi per fare questa operazione.
+
+\itindbeg{hard~link}
+\index{collegamento!diretto|(}
+
+In sez.~\ref{sec:file_filesystem} abbiamo spiegato come la capacità di
+chiamare un file con nomi diversi sia connaturata con l'architettura di un
+filesystem per un sistema Unix, in quanto il nome del file che si trova in una
+directory è solo un'etichetta che viene associata ad un puntatore per ottenere
+il riferimento ad un \textit{inode}, ed è questa la struttura che il kernel
+usa per identifica univocamente gli oggetti su un filesystem.
+
+Questo significa che fintanto che si resta sullo stesso filesystem la
+realizzazione di un collegamento è immediata ed uno stesso file può avere
+tanti nomi diversi, dati da altrettante associazioni diverse allo stesso
+\itindex{inode} \textit{inode} effettuate tramite ``etichette'' diverse in
+directory diverse. Si noti anche come nessuno di questi nomi possa assumere
+una particolare preferenza o originalità rispetto agli altri, in quanto tutti
+fanno comunque riferimento allo stesso \itindex{inode} \textit{inode} che è
+l'oggetto che identifica effettivamente il file.
+
+Quando si vuole aggiungere ad una directory una voce che faccia riferimento ad
+un file già esistente nella modalità appena descritta, per ottenere quello che
+viene denominato ``\textsl{collegamento diretto}'' (o \textit{hard link}), si
+deve usare la funzione di sistema \funcd{link}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
+\fdesc{Crea un nuovo collegamento diretto (\textit{hard link}).}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) di nome \param{newpath}
+ esiste già.
+ \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi link al file \param{oldpath} (il
+ numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_limits}).
+ \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
+ \param{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
+ \item[\errcode{EXDEV}] i file \param{oldpath} e \param{newpath} non fanno
+ riferimento ad un filesystem montato sullo stesso \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point}.
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
+ \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM},
+ \errval{ENOSPC}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EROFS} nel loro significato
+ generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione crea in \param{newpath} un collegamento diretto al file indicato
+da \param{oldpath}. Per quanto detto la creazione di un nuovo collegamento
+diretto non copia il contenuto del file, ma si limita a creare una voce
+specificata da \param{newpath} nella directory corrispondente e l'unica
+proprietà del file che verrà modificata sarà il numero di riferimenti al file
+(il campo \var{i\_nlink} della struttura \kstruct{inode}, vedi
+fig.~\ref{fig:kstruct_inode}) che verrà aumentato di di uno. In questo modo lo
+stesso file potrà essere acceduto sia con \param{newpath} che
+con \param{oldpath}.
+
+Per quanto dicevamo in sez.~\ref{sec:file_filesystem} la creazione di un
+collegamento diretto è possibile solo se entrambi i \textit{pathname} sono
+nello stesso filesystem ed inoltre esso deve supportare gli \textit{hard link}
+(il meccanismo non è disponibile ad esempio con il filesystem \acr{vfat} di
+Windows). In realtà la funzione ha un ulteriore requisito, e cioè che non solo
+che i due file siano sullo stesso filesystem, ma anche che si faccia
+riferimento ad essi all'interno dello stesso \itindex{mount~point}
+\textit{mount point}.\footnote{si tenga presente infatti, come detto in
+ sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}, che a partire dal kernel 2.4 uno stesso
+ filesystem può essere montato più volte su directory diverse.}
+
+La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
+filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
+l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
+directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
+creare dei \textit{loop} nel filesystem (vedi fig.~\ref{fig:file_link_loop})
+che molti programmi non sono in grado di gestire e la cui rimozione
+diventerebbe piuttosto complicata (in genere per questo tipo di errori occorre
+eseguire il programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
+
+Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei link
+simbolici (che vedremo a breve) e dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}
+(già visti in sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}) che possono fornire la
+stessa funzionalità senza questi problemi, nel caso di Linux questa capacità è
+stata completamente disabilitata, e al tentativo di creare un collegamento
+diretto ad una directory la funzione \func{link} restituisce sempre l'errore
+\errcode{EPERM}.
+
+Un ulteriore comportamento peculiare di Linux è quello in cui si crea un
+\textit{hard link} ad un collegamento simbolico. In questo caso lo standard
+POSIX.1-2001 prevederebbe che quest'ultimo venga risolto e che il collegamento
+sia effettuato rispetto al file cui esso punta, e che venga riportato un
+errore qualora questo non esista o non sia un file. Questo era anche il
+comportamento iniziale di Linux ma a partire dai kernel della serie
+2.0.x\footnote{per la precisione il comportamento era quello previsto dallo
+ standard POSIX fino al kernel di sviluppo 1.3.56, ed è stato temporaneamente
+ ripristinato anche durante lo sviluppo della serie 2.1.x, per poi tornare al
+ comportamento attuale fino ad oggi (per riferimento si veda
+ \url{http://lwn.net/Articles/293902}).} è stato adottato un comportamento
+che non segue più lo standard per cui l'\textit{hard link} viene creato nei
+confronti del collegamento simbolico, e non del file cui questo punta. La
+revisione POSIX.1-2008 lascia invece il comportamento dipendente
+dall'implementazione, cosa che rende Linux aderente a questa versione
+successiva dello standard.
+
+\itindbeg{symbolic~link}
+
+\index{collegamento!simbolico|(}
+
+La ragione di questa differenza rispetto al vecchio standard, presente anche
+in altri sistemi unix-like, sono dovute al fatto che un collegamento simbolico
+può fare riferimento anche ad un file non esistente o a una directory, per i
+quali l'\textit{hard link} non può essere creato, per cui la scelta di seguire
+il collegamento simbolico è stata ritenuta una scelta scorretta nella
+progettazione dell'interfaccia. Infatti se non ci fosse il comportamento
+adottato da Linux sarebbe impossibile creare un \textit{hard link} ad un
+collegamento simbolico, perché la funzione lo risolverebbe e l'\textit{hard
+ link} verrebbe creato verso la destinazione. Invece evitando di seguire lo
+standard l'operazione diventa possibile, ed anche il comportamento della
+funzione risulta molto più comprensibile. Tanto più che se proprio se si vuole
+creare un \textit{hard link} rispetto alla destinazione di un collegamento
+simbolico è sempre possibile farlo direttamente.\footnote{ciò non toglie che
+ questo comportamento possa causare problemi, come nell'esempio descritto
+ nell'articolo citato nella nota precedente, a programmi che non si aspettano
+ questa differenza rispetto allo standard POSIX.}
+
+Dato che \func{link} crea semplicemente dei nomi che fanno riferimenti agli
+\itindex{inode} \textit{inode}, essa può funzionare soltanto per file che
+risiedono sullo stesso filesystem e solo per un filesystem di tipo Unix.
+Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito eseguire un collegamento
+diretto ad una directory.
+
+Per ovviare a queste limitazioni, come accennato all'inizio, i sistemi
+unix-like supportano un'altra forma di collegamento, detta
+``\textsl{collegamento simbolico}'' (o anche \textit{soft link} o
+\textit{symbolic link}). In questo caso si tratta, come avviene in altri
+sistemi operativi, di file speciali che contengono semplicemente il
+riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è possibile
+effettuare collegamenti anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
+filesystem che non supportano i collegamenti diretti, a delle directory, ed
+anche a file che non esistono ancora.
+
+\itindend{hard~link}
+\index{collegamento!diretto|)}
+
+Il meccanismo funziona in quanto i \textit{symbolic link} sono riconosciuti
+come tali dal kernel\footnote{è uno dei diversi tipi di file visti in
tab.~\ref{tab:file_file_types}, contrassegnato come tale
nell'\textit{inode}, e riconoscibile dal valore del campo \var{st\_mode}
- della struttura \struct{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}).} per cui
-alcune funzioni di libreria (come \func{open} o \func{stat}) quando ricevono
-come argomento un link simbolico vengono automaticamente applicate al file da
-esso specificato. La funzione che permette di creare un nuovo link simbolico
-è \funcd{symlink}, ed il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{unistd.h}
- {int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)}
- Crea un nuovo link simbolico di nome \param{newpath} il cui contenuto è
- \param{oldpath}.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
- errore, nel qual caso la variabile \var{errno} assumerà i valori:
+ della struttura \struct{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}).} e tutta una
+serie di funzioni di sistema (come \func{open} o \func{stat}) quando ricevono
+come argomento il \textit{pathname} di un collegamento simbolico vanno
+automaticamente ad operare sul file da esso specificato. La funzione di
+sistema che permette di creare un nuovo collegamento simbolico è
+\funcd{symlink}, ed il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)}
+\fdesc{Crea un nuovo collegamento simbolico (\textit{symbolic link}).}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
- supporta i link simbolici.
+ \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
\item[\errcode{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
\param{oldpath} è una stringa vuota.
- \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
+ \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
+ supporta i collegamenti simbolici.
\item[\errcode{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
lettura.
- \end{errlist}
- ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
- \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{ENOSPC} e
- \errval{EIO}.}
-\end{prototype}
-
-Si tenga presente che la funzione non effettua nessun controllo sull'esistenza
-di un file di nome \param{oldpath}, ma si limita ad inserire quella stringa
-nel link simbolico. Pertanto un link simbolico può anche riferirsi ad un file
-che non esiste: in questo caso si ha quello che viene chiamato un
-\textit{dangling link}, letteralmente un \textsl{link ciondolante}.
-
-Come accennato i link simbolici sono risolti automaticamente dal kernel
-all'invocazione delle varie system call; in tab.~\ref{tab:file_symb_effect} si
-è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni di libreria che
-operano sui file nei confronti della risoluzione dei link simbolici,
-specificando quali seguono il link simbolico e quali invece possono operare
-direttamente sul suo contenuto.
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
+ \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC} e
+ \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione crea un nuovo collegamento simbolico \param{newpath} che fa
+riferimento ad \param{oldpath}. Si tenga presente che la funzione non
+effettua nessun controllo sull'esistenza di un file di nome \param{oldpath},
+ma si limita ad inserire il \textit{pathname} nel collegamento
+simbolico. Pertanto un collegamento simbolico può anche riferirsi ad un file
+che non esiste ed in questo caso si ha quello che viene chiamato un
+\itindex{dangling~link} \textit{dangling link}, letteralmente un
+\index{collegamento!ciondolante} ``\textsl{collegamento ciondolante}''.
+
+Come accennato i collegamenti simbolici sono risolti automaticamente dal
+kernel all'invocazione delle varie \textit{system call}. In
+tab.~\ref{tab:file_symb_effect} si è riportato un elenco dei comportamenti
+delle varie funzioni di sistema che operano sui file nei confronti della
+risoluzione dei collegamenti simbolici, specificando quali li seguono e quali
+invece possono operare direttamente sui loro contenuti.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
\func{unlink} & -- & $\bullet$ \\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
+ \caption{Uso dei collegamenti simbolici da parte di alcune funzioni.}
\label{tab:file_symb_effect}
\end{table}
\footnotetext{a partire dalla serie 2.0, e contrariamente a quanto indicato
- dallo standard POSIX, si veda quanto detto in sez.~\ref{sec:file_link}.}
+ dallo standard POSIX.1-2001.}
Si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
con i file descriptor, in quanto la risoluzione del link simbolico viene in
operazioni seguenti fanno riferimento solo a quest'ultimo.
Dato che, come indicato in tab.~\ref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
-\func{open} seguono i link simbolici, occorrono funzioni apposite per accedere
-alle informazioni del link invece che a quelle del file a cui esso fa
-riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico si usa
-la funzione \funcd{readlink}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{unistd.h}
-{int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)}
- Legge il contenuto del link simbolico indicato da \param{path} nel buffer
- \param{buff} di dimensione \param{size}.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro
- \param{buff} o -1 per un errore, nel qual caso la variabile
- \var{errno} assumerà i valori:
+\func{open} seguono i collegamenti simbolici, occorrono funzioni apposite per
+accedere alle informazioni del collegamento invece che a quelle del file a cui
+esso fa riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un collegamento
+simbolico si usa la funzione di sistema \funcd{readlink}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)}
+\fdesc{Legge il contenuto di un collegamento simbolico.}
+}
+{La funzione ritorna il numero di caratteri letti dentro \param{buff} in caso
+ di successo e $-1$ per un errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno
+ dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EINVAL}] \param{path} non è un link simbolico o \param{size}
non è positiva.
- \end{errlist}
- ed inoltre \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
- \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT} e
- \errval{ENOMEM}.}
-\end{prototype}
-
-La funzione apre il link simbolico, ne legge il contenuto, lo scrive nel
-buffer, e lo richiude. Si tenga presente che la funzione non termina la
-stringa con un carattere nullo e la tronca alla dimensione specificata da
-\param{size} per evitare di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{EIO},
+ \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e
+ \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione legge il \textit{pathname} a cui fa riferimento il collegamento
+simbolico indicato dall'argomento \param{path} scrivendolo sul
+buffer \param{buff} di dimensione \param{size}. Si tenga presente che la
+funzione non termina la stringa con un carattere nullo e che se questa è
+troppo lunga la tronca alla dimensione specificata da \param{size} per evitare
+di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[width=8.5cm]{img/link_loop}
- \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
+ \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un collegamento
+ simbolico.}
\label{fig:file_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
-fig.~\ref{fig:file_link_loop}, 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{il loop mostrato in
- fig.~\ref{fig:file_link_loop} è un usato per poter permettere a \cmd{grub}
- (un bootloader in grado di leggere direttamente da vari filesystem il file
- da lanciare come sistema operativo) di vedere i file contenuti nella
- directory \file{/boot} con lo stesso \textit{pathname} con cui verrebbero
- visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come accade spesso,
- su una partizione separata (che \cmd{grub}, all'avvio, vede come radice).}
+Come accennato uno dei motivi per cui non sono consentiti \textit{hard link}
+alle directory è che questi possono creare dei \textit{loop} nella risoluzione
+dei nomi che non possono essere eliminati facilmente. Invece è sempre
+possibile, ed in genere anche molto utile, creare un collegamento simbolico ad
+una directory, anche se in questo caso si potranno ottenere anche dei
+\textit{loop}. La situazione è illustrata in fig.~\ref{fig:file_link_loop},
+che riporta la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è
+creato al suo interno un collegamento simbolico che punta di nuovo a
+\file{/boot}.\footnote{il loop mostrato in fig.~\ref{fig:file_link_loop} è un
+ usato per poter permettere a \cmd{grub} (un bootloader in grado di leggere
+ direttamente da vari filesystem il file da lanciare come sistema operativo)
+ di vedere i file contenuti nella directory \file{/boot} con lo stesso
+ \textit{pathname} con cui verrebbero visti dal sistema operativo, anche se
+ essi si trovano, come accade spesso, su una partizione separata (che
+ \cmd{grub}, all'avvio, vede come radice).}
Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
-scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
-lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop nella
-directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file{/boot/boot},
-\file{/boot/boot/boot} e così via.
+scansione di una directory senza tener conto dei collegamenti simbolici, ad
+esempio se lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop
+nella directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot},
+\file{/boot/boot}, \file{/boot/boot/boot} e così via.
Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
-un \itindex{pathname} \textit{pathname} possano essere seguiti un numero
-limitato di link simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
+un \textit{pathname} possano essere seguiti un numero limitato di collegamenti
+simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
\const{MAXSYMLINKS}. Qualora questo limite venga superato viene generato un
-errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}.
+errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}, che nella
+quasi totalità dei casi indica appunto che si è creato un collegamento
+simbolico che fa riferimento ad una directory del suo stesso
+\textit{pathname}.
+
+Un altro punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un
+collegamento simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste;
+ad esempio possiamo usare il comando \cmd{ln} per creare un collegamento
+simbolico nella nostra directory con:
+\begin{Command}
+$ ln -s /tmp/tmp_file symlink
+\end{Command}
+%$
+e questo avrà successo anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste:
+\begin{Command}
+$ ls symlink
+\end{Command}
+\begin{Terminal}
+symlink
+\end{Terminal}
+%$
+ma questo può generare confusione, perché accedendo in sola lettura a
+\file{symlink}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo un errore:
+\begin{Command}
+$ cat symlink
+\end{Command}
+\begin{Terminal}
+cat: symlink: No such file or directory
+\end{Terminal}
+%$
+con un errore che può sembrare sbagliato, dato che \cmd{ls} ci ha mostrato
+l'esistenza di \file{symlink}, mentre se invece scrivessimo su \file{symlink}
+otterremmo semplicemente la creazione di \file{/tmp/tmp\_file}.
+
+
+\itindend{symbolic~link}
+\index{collegamento!simbolico|)}
+
+
+
+Un'altra funzione relativa alla gestione dei nomi dei file, anche se a prima
+vista parrebbe fare riferimento ad un argomento completamente diverso, è
+quella che consente la cancellazione di un file. Il punto è che in realtà una
+funzione che serva proprio a cancellare un file non esiste neanche, perché
+come accennato in sez.~\ref{sec:file_filesystem}, quando in un sistema
+unix-like si richiede la rimozione di un file quello che si va a cancellare è
+soltanto la voce che referenzia il suo \textit{inode} all'interno di una
+directory.
+
+La funzione di sistema che consente di effettuare questa operazione, il cui
+nome come si può notare ha poco a che fare con il concetto di rimozione, è
+\funcd{unlink}, ed il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int unlink(const char *pathname)}
+\fdesc{Cancella un file.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} si riferisce ad una
+ directory.\footnotemark
+ \item[\errcode{EROFS}] \param{pathname} è su un filesystem montato in sola
+ lettura.
+ \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} fa riferimento a una directory.
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOENT},
+ \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
+ \errval{EIO} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
-Un punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un link
-simbolico può fare riferimento 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}%$
-anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Questo può generare confusione, in
-quanto aprendo in scrittura \file{temporaneo} verrà creato
-\file{/tmp/tmp\_file} e scritto; ma accedendo in sola lettura a
-\file{temporaneo}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo:
-\begin{verbatim}
-$ cat temporaneo
-cat: temporaneo: No such file or directory
-\end{verbatim}%$
-con un errore che può sembrare sbagliato, dato che un'ispezione con \cmd{ls}
-ci mostrerebbe invece l'esistenza di \file{temporaneo}.
+\footnotetext{questo è un valore specifico ritornato da Linux che non consente
+ l'uso di \func{unlink} con le directory. Non è conforme allo standard
+ POSIX, che prescrive invece l'uso di \errcode{EPERM} in caso l'operazione
+ non sia consentita o il processo non abbia privilegi sufficienti.}
+
+La funzione elimina il nome specificato dall'argomento \param{pathname} nella
+directory che lo contiene e decrementa il numero di riferimenti nel relativo
+\itindex{inode} \textit{inode}. Nel caso di socket, fifo o file di dispositivo
+\index{file!di~dispositivo} rimuove il nome, ma come per i file normali i
+processi che hanno aperto uno di questi oggetti possono continuare ad
+utilizzarli. Solo nel caso di cancellazione di un collegamento simbolico, che
+consiste solo nel rimando ad un altro file, questo viene immediatamente
+eliminato.
+
+Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
+scrittura su di essa, dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto, e
+il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (affronteremo in
+dettaglio l'argomento dei permessi di file e directory in
+sez.~\ref{sec:file_access_control}). Se inoltre lo \itindex{sticky~bit}
+\textit{sticky bit} (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) è impostato
+occorrerà anche essere proprietari del file o proprietari della directory o
+avere i privilegi di amministratore.
+
+Una delle caratteristiche comuni fra \func{link} ed \func{unlink} è che la
+creazione/rimozione del nome dalla directory e l'incremento/decremento del
+numero di riferimenti \itindex{inode} nell'\textit{inode} sono sempre
+effettuati in maniera atomica (si veda sez.~\ref{sec:proc_atom_oper}) senza
+possibili interruzioni fra le due operazioni, questo entrambe queste funzioni
+sono realizzate tramite una \textit{system call}.
+
+Si ricordi inoltre che anche se ne è rimosso il nome da una directory un file
+non viene eliminato dal disco fintanto che tutti i riferimenti ad esso sono
+stati cancellati: solo quando il numero di collegamenti mantenuto
+\itindex{inode} nell'\textit{inode} diventa nullo, questo viene disallocato lo
+spazio occupato su disco viene liberato. Si tenga presente comunque che a
+questo si aggiunge sempre un'ulteriore condizione e cioè che non ci siano
+processi che abbiano il suddetto file aperto.\footnote{come vedremo in
+ cap.~\ref{cha:file_unix_interface} il kernel mantiene anche una tabella dei
+ file aperti nei vari processi, che a sua volta contiene i riferimenti agli
+ \itindex{inode} \textit{inode} ad essi relativi; prima di procedere alla
+ cancellazione dello spazio occupato su disco dal contenuto di un file il
+ kernel controlla anche questa tabella, per verificare che anche in essa non
+ ci sia più nessun riferimento all'\textit{inode} in questione.}
+
+Questa caratteristica del sistema viene spesso usata per essere sicuri di non
+lasciare file temporanei su disco in caso di crash dei programmi. La tecnica è
+quella di creare un nuovo file e chiamare \func{unlink} subito dopo, in questo
+modo il contenuto del file sarà sempre disponibile all'interno del processo
+attraverso il suo file descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_fd}) fintanto che
+il processo non chiude il file, ma non ne resta traccia in nessuna directory,
+e lo spazio occupato su disco viene immediatamente rilasciato alla conclusione
+del processo (quando tutti i file vengono chiusi).
+
+Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
+la funzione \func{unlink} sulle directory, per le quali si otterrebbe un
+errore di \errcode{EISDIR}. Per cancellare una directory si può usare la
+apposita funzione di sistema \func{rmdir} (che vedremo in
+sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la funzione \func{remove}.
+Quest'ultima è la funzione prevista dallo standard ANSI C per effeettuare una
+cancellazione generica di un file o di una directory e funziona anche per i
+sistemi operativo che non supportano gli \textit{hard link}. Nei sistemi
+unix-like \funcd{remove} è equivalente ad usare in maniera trasparente
+\func{unlink} per i file ed \func{rmdir} per le directory; il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{stdio.h}
+\fdecl{int remove(const char *pathname)}
+\fdesc{Cancella un file o una directory.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori relativi alla chiamata utilizzata,
+ pertanto si può fare riferimento a quanto illustrato nelle descrizioni di
+ \func{unlink} e \func{rmdir}.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione utilizza la funzione \func{unlink} per cancellare i file e la
+funzione \func{rmdir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}) per cancellare
+le directory.\footnote{questo vale usando la \acr{glibc}; nella libc4 e nella
+ libc5 la funzione \func{remove} era un semplice alias alla funzione
+ \func{unlink} e quindi non poteva essere usata per le directory.} Si tenga
+presente che per alcune implementazioni del protocollo NFS utilizzare questa
+funzione può comportare la scomparsa di file ancora in uso.
+
+Infine per cambiare nome ad un file o a una directory si usa la funzione di
+sistema \funcd{rename},\footnote{la funzione è definita dallo standard ANSI C,
+ ma si applica solo per i file, lo standard POSIX estende la funzione anche
+ alle directory.} il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{stdio.h}
+\fdecl{int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
+\fdesc{Rinomina un file o una directory.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EACCESS}] non c'è permesso di scrivere nelle directory
+ contenenti \param{oldpath} e \param{newpath} o di attraversare
+ quelle dei loro \textit{pathname} o di scrivere su \param{newpath}
+ se questa è una directory.
+ \item[\errcode{EBUSY}] o \param{oldpath} o \param{newpath} sono in uso da
+ parte di qualche processo (come \index{directory~di~lavoro} directory di
+ lavoro o come radice) o del sistema (come \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point}) ed il sistema non riesce a risolvere la situazione.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{newpath} contiene un prefisso di
+ \param{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory come
+ sotto-directory di sé stessa.
+ \item[\errcode{EISDIR}] \param{newpath} è una directory mentre
+ \param{oldpath} non è una directory.
+ \item[\errcode{EEXIST}] \param{newpath} è una directory già esistente e
+ non è vuota (anche \errcode{ENOTEMPTY}).
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] uno dei componenti dei \textit{pathname} non è una
+ directory o \param{oldpath} è una directory e
+ \param{newpath} esiste e non è una directory.
+ \item[\errval{EPERM}] la directory contenente \param{oldpath} o quella
+ contenente un \param{newpath} esistente hanno lo
+ \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} e non si è i proprietari dei
+ rispettivi file (o non si hanno privilegi amministrativi) oppure il
+ filesystem non supporta l'operazione.
+ \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
+ stesso filesystem e sotto lo stesso \itindex{mount~point} \textit{mount
+ point}.
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{EMLINK},
+ \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOSPC} e
+ \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione rinomina in \param{newpath} il file o la directory indicati
+dall'argomento \param{oldpath}. Il nome viene eliminato nella directory
+originale e ricreato nella directory di destinazione mantenendo il riferimento
+allo stesso \itindex{inode} \textit{inode}. Non viene spostato nessun dato e
+\itindex{inode} l'\textit{inode} del file non subisce nessuna modifica in
+quanto le modifiche sono eseguite sulle directory che
+contengono \param{newpath} ed \param{oldpath}.
+
+Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
+\func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
+c'è modifica, per quanto temporanea, al \textit{link count} del file e non può
+esistere cioè nessun istante in cui un altro processo possa trovare attivi
+entrambi i nomi dello stesso file (a parte il caso di sovrascrittura), o, in
+caso di sostituzione di un file esistente, non trovare quest'ultimo prima che
+la sostituzione sia stata eseguita.
+
+Dato che opera in maniera analoga la funzione è soggetta alle stesse
+restrizioni di \func{link}, quindi è necessario che \param{oldpath}
+e \param{newpath} siano nello stesso filesystem e facciano riferimento allo
+stesso \itindex{mount~point} \textit{mount point}, e che il filesystem
+supporti questo tipo di operazione. Qualora questo non avvenga si dovrà
+effettuare l'operazione in maniera non atomica copiando il file a destinazione
+e poi cancellando l'orginale.
+
+Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
+un file o una directory. Se ci riferisce ad un file allora \param{newpath}, se
+esiste, non deve essere una directory, altrimenti si avrà un errore di
+\errcode{EISDIR}. Se \param{newpath} indica un file già esistente questo verrà
+rimpiazzato atomicamente, ma nel caso in cui \func{rename} fallisca esso non
+sarà toccato. I caso di sovrascrittura esisterà però una breve finestra di
+tempo in cui sia \param{oldpath} che \param{newpath} potranno fare entrambi
+riferimento al file che viene rinominato.
+
+Se \param{oldpath} è una directory allora \param{newpath}, se esistente, deve
+essere una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR}
+(se non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} o \errcode{EEXIST} (se non è
+vuota). Chiaramente \param{newpath} non potrà contenere \param{oldpath} nel
+suo \textit{pathname}, non essendo possibile rendere una directory
+sottodirectory di sé stessa, nel qual caso si avrà un errore di
+\errcode{EINVAL}.
+
+Se \param{oldpath} si riferisce ad un collegamento simbolico questo sarà
+rinominato restando tale senza nessun effetto sul file a cui fa riferimento.
+Se invece \param{newpath} esiste ed è un collegamento simbolico verrà
+cancellato come qualunque altro file. Infine qualora \param{oldpath}
+e \param{newpath} siano due nomi che già fanno riferimento allo stesso file lo
+standard POSIX prevede che la funzione non ritorni un errore, e semplicemente
+non faccia nulla, lasciando entrambi i nomi. Linux segue questo standard,
+anche se, come fatto notare dal manuale della \acr{glibc}, il comportamento
+più ragionevole sarebbe quello di cancellare \param{oldpath}.
+
+In tutti i casi si dovranno avere i permessi di scrittura nelle directory
+contenenti \param{oldpath} e \param{newpath}, e nel caso \param{newpath} sia
+una directory vuota già esistente anche su di essa (perché dovrà essere
+aggiornata la voce ``\texttt{..}''). Se poi le directory
+contenenti \param{oldpath} o \param{newpath} hanno lo \itindex{sticky~bit}
+\textit{sticky bit} attivo (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) si dovrà
+essere i proprietari dei file (o delle directory) che si vogliono rinominare,
+o avere i permessi di amministratore.
\subsection{La creazione e la cancellazione delle directory}
\label{sec:file_dir_creat_rem}
Benché in sostanza le directory non siano altro che dei file contenenti
-elenchi di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, non è possibile trattarle
-come file ordinari e devono essere create direttamente dal kernel attraverso
-una opportuna system call.\footnote{questo è quello che permette anche,
- attraverso l'uso del VFS, l'utilizzo di diversi formati per la gestione dei
- suddetti elenchi, dalle semplici liste a strutture complesse come alberi
- binari, hash, ecc. che consentono una ricerca veloce quando il numero di
- file è molto grande.} La funzione usata per creare una directory è
+elenchi di nomi con riferimenti ai rispettivi \itindex{inode} \textit{inode},
+non è possibile trattarle come file ordinari e devono essere create
+direttamente dal kernel attraverso una opportuna \textit{system
+ call}.\footnote{questo è quello che permette anche, attraverso l'uso del
+ VFS, l'utilizzo di diversi formati per la gestione dei suddetti elenchi,
+ dalle semplici liste a strutture complesse come alberi binari, hash,
+ ecc. che consentono una ricerca veloce quando il numero di file è molto
+ grande.} La funzione di sistema usata per creare una directory è
\funcd{mkdir}, ed il suo prototipo è:
-\begin{functions}
- \headdecl{sys/stat.h}
- \headdecl{sys/types.h}
- \funcdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
- Crea una nuova directory.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
- errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/stat.h}
+\fhead{sys/types.h}
+\fdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
+\fdesc{Crea una nuova directory.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) con quel nome esiste di
già.
presentarsi.
\item[\errcode{ENOSPC}] non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
- \end{errlist}
- ed inoltre anche \errval{EPERM}, \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG},
- \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
- \errval{EROFS}.}
-\end{functions}
-
-La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
-standard presenti in ogni directory (cioè ``\file{.}'' e ``\file{..}''), con
-il nome indicato dall'argomento \param{dirname}. Il nome può essere indicato
-sia come \itindex{pathname} \textit{pathname} assoluto che come
-\itindex{pathname} \textit{pathname} relativo.
-
-I permessi di accesso (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}) con cui la
-directory viene creata sono specificati dall'argomento \param{mode}, i cui
-possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_permission_const}; si
-tenga presente che questi sono modificati dalla maschera di creazione dei file
-(si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). La titolarità della nuova
-directory è impostata secondo quanto riportato in
-sez.~\ref{sec:file_ownership_management}.
-
-La funzione che permette la cancellazione di una directory è invece
-\funcd{rmdir}, ed il suo prototipo è:
-\begin{prototype}{sys/stat.h}{int rmdir(const char *dirname)}
- Cancella una directory.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
- errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
- \begin{errlist}
- \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta la cancellazione di
- directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
- \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato e l'user-ID effettivo
- del processo non corrisponde al proprietario della directory.
- \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory
- che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
- di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
- \param{dirname}.
- \item[\errcode{EBUSY}] la directory specificata è la directory di lavoro o la
- radice di qualche processo.
- \item[\errcode{ENOTEMPTY}] la directory non è vuota.
- \end{errlist}
- ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
- \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{EROFS}.}
-\end{prototype}
-
-La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota (la
-directory deve cioè contenere soltanto le due voci standard ``\file{.}'' e
-``\file{..}''). Il nome può essere indicato con il \itindex{pathname}
-\textit{pathname} assoluto o relativo.
-
-La modalità con cui avviene la cancellazione è analoga a quella di
-\func{unlink}: fintanto che il numero di link \itindex{inode}
-all'\textit{inode} della directory non diventa nullo e nessun processo ha la
-directory aperta lo spazio occupato su disco non viene rilasciato. Se un
-processo ha la directory aperta la funzione rimuove il link \itindex{inode}
-all'\textit{inode} e nel caso sia l'ultimo, pure le voci standard ``\file{.}''
-e ``\file{..}'', a questo punto il kernel non consentirà di creare più nuovi
-file nella directory.
-
-
-\subsection{La creazione di file speciali}
-\label{sec:file_mknod}
-
-\index{file!di~dispositivo|(}
-
-Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e link simbolici; in
-sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto però che il sistema prevede pure
-degli altri tipi di file speciali, come i file di dispositivo, le fifo ed i
-socket (questi ultimi sono un caso a parte, essendo associati anche alla
-comunicazione via rete, per cui ci saranno trattati in dettaglio a partire da
-cap.~\ref{cha:socket_intro}).
-
-La manipolazione delle caratteristiche di questi diversi tipi di file e la
-loro cancellazione può essere effettuata con le stesse funzioni che operano
-sui file regolari; ma quando li si devono creare sono necessarie delle
-funzioni apposite. La prima di queste funzioni è \funcd{mknod}, il cui
-prototipo è:
-\begin{functions}
- \headdecl{sys/types.h}
- \headdecl{sys/stat.h}
- \headdecl{fcntl.h}
- \headdecl{unistd.h}
- \funcdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)}
-
- Crea un \textit{inode} del tipo specificato sul filesystem.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
- errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
- \begin{errlist}
- \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti a creare
- l'\texttt{inode}, o il filesystem su cui si è cercato di
- creare \param{pathname} non supporta l'operazione.
- \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non indica un file, una
- fifo, un socket o un dispositivo.
- \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un link simbolico.
- \end{errlist}
- ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
- \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
- \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS}.}
-\end{functions}
-
-La funzione, come suggerisce il nome, permette di creare un ``\textsl{nodo}''
-sul filesystem, e viene in genere utilizzata per creare i file di dispositivo,
-ma si può usare anche per creare file regolari. L'argomento
-\param{mode} specifica sia il tipo di file che si vuole creare che i relativi
-permessi, secondo i valori riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che
-vanno combinati con un OR binario. I permessi sono comunque modificati nella
-maniera usuale dal valore di \itindex{umask} \textit{umask} (si veda
-sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
-
-Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra i seguenti valori:
-\const{S\_IFREG} per un file regolare (che sarà creato vuoto),
-\const{S\_IFBLK} per un dispositivo a blocchi, \const{S\_IFCHR} per un
-dispositivo a caratteri, \const{S\_IFSOCK} per un socket e \const{S\_IFIFO}
-per una fifo;\footnote{con Linux la funzione non può essere usata per creare
- directory o link simbolici, si dovranno usare le funzioni \func{mkdir} e
- \func{symlink} a questo dedicate.} un valore diverso comporterà l'errore
-\errcode{EINVAL}.
-
-Qualora si sia specificato in \param{mode} un file di dispositivo (vale a dire
-o \const{S\_IFBLK} o \const{S\_IFCHR}), il valore di \param{dev} dovrà essere
-usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento, altrimenti il suo
-valore verrà ignorato. Solo l'amministratore può creare un file di
-dispositivo usando questa funzione (il processo deve avere la
-\itindex{capabilities} \textit{capability} \const{CAP\_MKNOD}), ma in
-Linux\footnote{questo è un comportamento specifico di Linux, la funzione non è
- prevista dallo standard POSIX.1 originale, mentre è presente in SVr4 e
- 4.4BSD, ma esistono differenze nei comportamenti e nei codici di errore,
- tanto che questa è stata introdotta in POSIX.1-2001 con una nota che la
- definisce portabile solo quando viene usata per creare delle fifo, ma
- comunque deprecata essendo utilizzabile a tale scopo la specifica
- \func{mkfifo}.} l'uso per la creazione di un file ordinario, di una fifo o
-di un socket è consentito anche agli utenti normali.
-
-I nuovi \itindex{inode} \textit{inode} creati con \func{mknod} apparterranno
-al proprietario e al gruppo del processo che li ha creati, a meno che non si
-sia attivato il bit \acr{sgid} per la directory o sia stata attivata la
-semantica BSD per il filesystem (si veda
-sez.~\ref{sec:file_ownership_management}) in cui si va a creare
-\itindex{inode} l'\textit{inode}.
-
-Nella creazione di un file di dispositivo occorre poi specificare
-correttamente il valore di \param{dev}; questo infatti è di tipo
-\type{dev\_t}, che è un tipo primitivo (vedi
-tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) riservato per indicare un
-\textsl{numero} di dispositivo; il kernel infatti identifica ciascun
-dispositivo con un valore numerico. Originariamente questo era un intero a 16
-bit diviso in due parti di 8 bit chiamate rispettivamente
-\itindex{major~number} \textit{major number} e \itindex{minor~number}
-\textit{minor number}, che sono poi i due numeri mostrati dal comando
-\texttt{ls -l} al posto della dimensione quando lo si esegue su un file di
-dispositivo.
-
-Il \itindex{major~number} \textit{major number} identifica una classe di
-dispositivi (ad esempio la seriale, o i dischi IDE) e serve in sostanza per
-indicare al kernel quale è il modulo che gestisce quella classe di
-dispositivi; per identificare uno specifico dispositivo di quella classe (ad
-esempio una singola porta seriale, o una partizione di un disco) si usa invece
-il \itindex{minor~number} \textit{minor number}. L'elenco aggiornato di questi
-numeri con le relative corrispondenze ai vari dispositivi può essere trovato
-nel file \texttt{Documentation/devices.txt} allegato alla documentazione dei
-sorgenti del kernel.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EPERM}, \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
+ \errval{EROFS} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
-Data la crescita nel numero di dispositivi supportati, ben presto il limite
-massimo di 256 si è rivelato troppo basso, e nel passaggio dai kernel della
-serie 2.4 alla serie 2.6 è stata aumentata a 32 bit la dimensione del tipo
-\type{dev\_t}, con delle dimensioni passate a 12 bit per il
-\itindex{major~number} \textit{major number} e 20 bit per il
-\itindex{minor~number} \textit{minor number}. La transizione però ha anche
-comportato il passaggio di \type{dev\_t} a tipo opaco, e la necessità di
-specificare il numero tramite delle opportune macro, così da non avere
-problemi di compatibilità con eventuali ulteriori estensioni.
-Le macro sono definite nel file \file{sys/sysmacros.h}, che viene
-automaticamente incluso quando si include \file{sys/types.h}; si possono
-pertanto ottenere i valori del \itindex{major~number} \textit{major number} e
-\itindex{minor~number} \textit{minor number} di un dispositivo rispettivamente
-con le macro \macro{major} e \macro{minor}:
-\begin{functions}
- \headdecl{sys/types.h}
- \funcdecl{int \macro{major}(dev\_t dev)}
- Restituisce il \itindex{major~number} \textit{major number} del dispositivo
- \param{dev}.
-
- \funcdecl{int \macro{minor}(dev\_t dev)}
- Restituisce il \itindex{minor~number} \textit{minor number} del dispositivo
- \param{dev}.
-\end{functions}
-\noindent mentre una volta che siano noti \itindex{major~number} \textit{major
- number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number} si potrà costruire il
-relativo identificativo con la macro \macro{makedev}:
-\begin{functions}
- \headdecl{sys/types.h}
- \funcdecl{dev\_t \macro{minor}(int major, int minor)}
- Restituisce l'identificativo di un dispositivo dati \itindex{major~number}
- \textit{major number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number}.
-\end{functions}
+La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
+standard presenti in ogni directory (cioè ``\file{.}'' e ``\file{..}''), con
+il nome indicato dall'argomento \param{dirname}. Il nome può essere indicato
+sia come \itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluto che come
+\itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} relativo.
-\index{file!di~dispositivo|)}
+I permessi di accesso (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}) con cui la
+directory viene creata sono specificati dall'argomento \param{mode}, i cui
+possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_permission_const}; si
+tenga presente che questi sono modificati dalla maschera di creazione dei file
+(si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). La titolarità della nuova
+directory è impostata secondo quanto riportato in
+sez.~\ref{sec:file_ownership_management}.
+
+La funzione che permette la cancellazione di una directory è invece
+\funcd{rmdir}, ed il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/stat.h}{int rmdir(const char *dirname)}
+ Cancella una directory.
-Infine con lo standard POSIX.1-2001 è stata introdotta una funzione specifica
-per creare una fifo (tratteremo le fifo in in sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe});
-la funzione è \funcd{mkfifo} ed il suo prototipo è:
-\begin{functions}
- \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h}
-
- \funcdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)}
-
- Crea una fifo.
-
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
- errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EACCES},
- \errval{EEXIST}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC},
- \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}.}
-\end{functions}
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta la cancellazione di
+ directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
+ \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato e l'\ids{UID} effettivo
+ del processo non corrisponde al proprietario della directory.
+ \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory
+ che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
+ di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
+ \param{dirname}.
+ \item[\errcode{EBUSY}] la directory specificata è la
+ \index{directory~di~lavoro} directory di lavoro o la radice di qualche
+ processo.
+ \item[\errcode{ENOTEMPTY}] la directory non è vuota.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
+ \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{EROFS}.}
+\end{prototype}
-La funzione crea la fifo \param{pathname} con i permessi \param{mode}. Come
-per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere (neanche come link
-simbolico); al solito i permessi specificati da \param{mode} vengono
-modificati dal valore di \itindex{umask} \textit{umask}.
+La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota (la
+directory deve cioè contenere soltanto le due voci standard ``\file{.}'' e
+``\file{..}''). Il nome può essere indicato con il \textit{pathname} assoluto
+o relativo.
+
+La modalità con cui avviene la cancellazione è analoga a quella di
+\func{unlink}: fintanto che il numero di collegamenti \itindex{inode}
+all'\textit{inode} della directory non diventa nullo e nessun processo ha la
+directory aperta lo spazio occupato su disco non viene rilasciato. Se un
+processo ha la directory aperta la funzione rimuove il collegamento
+\itindex{inode} all'\textit{inode} e nel caso sia l'ultimo, pure le voci
+standard ``\file{.}'' e ``\file{..}'', a questo punto il kernel non
+consentirà di creare più nuovi file nella directory.
ad un \textit{directory stream} si può usare la funzione
\funcd{dirfd},\footnote{questa funzione è una estensione introdotta con BSD
4.3-Reno ed è presente in Linux con le libc5 (a partire dalla versione
- 5.1.2) e con le \acr{glibc} ma non presente in POSIX fino alla revisione
+ 5.1.2) e con la \acr{glibc} ma non presente in POSIX fino alla revisione
POSIX.1-2008, per questo per poterla utilizzare fino alla versione 2.10
- delle \acr{glibc} era necessario definire le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
+ della \acr{glibc} era necessario definire le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
\macro{\_SVID\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
\texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o
\texttt{\macro{\_XOPEN\_SOURCE} >= 700}.} il cui prototipo è:
stream} \param{dir}. Di solito si utilizza questa funzione in abbinamento a
funzioni che operano sui file descriptor, ad esempio si potrà usare
\func{fstat} per ottenere le proprietà della directory, o \func{fchdir} per
-spostare su di essa la directory di lavoro (vedi
+spostare su di essa la \index{directory~di~lavoro} directory di lavoro (vedi
sez.~\ref{sec:file_work_dir}).
Viceversa se si è aperto un file descriptor corrispondente ad una directory è
possibile associarvi un \textit{directory stream} con la funzione
\funcd{fdopendir},\footnote{questa funzione è però disponibile solo a partire
- dalla versione 2.4 delle \acr{glibc}, ed è stata introdotta nello standard
+ dalla versione 2.4 della \acr{glibc}, ed è stata introdotta nello standard
POSIX solo a partire dalla revisione POSIX.1-2008, prima della versione 2.10
- delle \acr{glibc} per poterla utilizzare era necessario definire la macro
+ della \acr{glibc} per poterla utilizzare era necessario definire la macro
\macro{\_GNU\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
\texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o \texttt{\_XOPEN\_SOURCE >=
700} .} il cui prototipo è:
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/dirent.c}
\end{minipage}
\normalsize
stream}.
Di questa funzione esiste anche una versione \index{funzioni!rientranti}
-rientrante, \func{readdir\_r},\footnote{per usarla è necessario definire una
+rientrante, \funcd{readdir\_r},\footnote{per usarla è necessario definire una
qualunque delle macro \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 1},
\macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE}, \macro{\_SVID\_SOURCE},
\macro{\_POSIX\_SOURCE}.} che non usa una struttura allocata staticamente, e
\const{DT\_UNKNOWN} & Tipo sconosciuto.\\
\const{DT\_REG} & File normale.\\
\const{DT\_DIR} & Directory.\\
- \const{DT\_LNK} & Link simbolico.\\
+ \const{DT\_LNK} & Collegamento simbolico.\\
\const{DT\_FIFO} & Fifo.\\
\const{DT\_SOCK} & Socket.\\
\const{DT\_CHR} & Dispositivo a caratteri.\\
\end{table}
Per quanto riguarda il significato dei campi opzionali, il campo \var{d\_type}
-indica il tipo di file (se fifo, directory, link simbolico, ecc.), e consente
+indica il tipo di file (se fifo, directory, collegamento simbolico, ecc.), e consente
di evitare una successiva chiamata a \func{lstat} per determinarlo. I suoi
possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_dtype_macro}. Si tenga
presente che questo valore è disponibile solo per i filesystem che ne
supportano la restituzione (fra questi i più noti sono \textsl{btrfs},
\textsl{ext2}, \textsl{ext3}, e \textsl{ext4}), per gli altri si otterrà
sempre il valore \const{DT\_UNKNOWN}.\footnote{inoltre fino alla versione 2.1
- delle \acr{glibc}, pur essendo il campo \var{d\_type} presente, il suo uso
+ della \acr{glibc}, pur essendo il campo \var{d\_type} presente, il suo uso
non era implementato, e veniva restituito comunque il valore
\const{DT\_UNKNOWN}.}
esso pertanto deve essere stato ottenuto o dal valore di \var{d\_off} di
\struct{dirent} o dal valore restituito dalla funzione \funcd{telldir}, che
legge la posizione corrente; il prototipo di quest'ultima è:\footnote{prima
- delle \acr{glibc} 2.1.1 la funzione restituiva un valore di tipo
+ della \acr{glibc} 2.1.1 la funzione restituiva un valore di tipo
\type{off\_t}, sostituito a partire dalla versione 2.1.2 da \ctyp{long} per
conformità a POSIX.1-2001.}
\begin{prototype}{dirent.h}{long telldir(DIR *dir)}
\struct{dirent}) come argomento della funzione di selezione specificata da
\param{filter}; se questa ritorna un valore diverso da zero il puntatore viene
inserito in un vettore che viene allocato dinamicamente con \func{malloc}.
-Qualora si specifichi un valore \val{NULL} per l'argomento \func{filter} non
+Qualora si specifichi un valore \val{NULL} per l'argomento \param{filter} non
viene fatta nessuna selezione e si ottengono tutte le voci presenti.
-Le voci selezionate possono essere riordinate tramite \func{qsort}, le modalità
-del riordinamento possono essere personalizzate usando la funzione
-\param{compar} come criterio di ordinamento di \func{qsort}, la funzione
+Le voci selezionate possono essere riordinate tramite \funcm{qsort}, le
+modalità del riordinamento possono essere personalizzate usando la funzione
+\param{compar} come criterio di ordinamento di \funcm{qsort}, la funzione
prende come argomenti le due strutture \struct{dirent} da confrontare
restituendo un valore positivo, nullo o negativo per indicarne l'ordinamento;
alla fine l'indirizzo della lista ordinata dei puntatori alle strutture
La funzione \func{alphasort} deriva da BSD ed è presente in Linux fin dalle
\acr{libc4}\footnote{la versione delle \acr{libc4} e \acr{libc5} usa però come
- argomenti dei puntatori a delle strutture \struct{dirent}; le glibc usano il
+ argomenti dei puntatori a delle strutture \struct{dirent}; la glibc usa il
prototipo originario di BSD, mostrato anche nella definizione, che prevede
puntatori a \ctyp{void}.} e deve essere specificata come argomento
\param{compar} per ottenere un ordinamento alfabetico (secondo il valore del
-campo \var{d\_name} delle varie voci). Le \acr{glibc} prevedono come
-estensione\footnote{le glibc, a partire dalla versione 2.1, effettuano anche
- l'ordinamento alfabetico tenendo conto delle varie localizzazioni, usando
- \func{strcoll} al posto di \func{strcmp}.} anche \func{versionsort}, che
-ordina i nomi tenendo conto del numero di versione (cioè qualcosa per cui
-\texttt{file10} viene comunque dopo \texttt{file4}.)
-
-\begin{figure}[!htb]
+campo \var{d\_name} delle varie voci). La \acr{glibc} prevede come
+estensione\footnote{la \acr{glibc}, a partire dalla versione 2.1, effettua
+ anche l'ordinamento alfabetico tenendo conto delle varie localizzazioni,
+ usando \funcm{strcoll} al posto di \funcm{strcmp}.} anche
+\func{versionsort}, che ordina i nomi tenendo conto del numero di versione
+(cioè qualcosa per cui \texttt{file10} viene comunque dopo \texttt{file4}.)
+
+\begin{figure}[!htbp]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
\includecodesample{listati/my_ls.c}
\end{minipage}
\caption{Esempio di codice per eseguire la lista dei file contenuti in una
delle relative dimensioni. Si noti infine come si restituisca sempre 0 come
valore di ritorno per indicare una esecuzione senza errori.
-\begin{figure}[!htb]
+\begin{figure}[!htbp]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
\includecodesample{listati/DirScan.c}
\end{minipage}
\caption{Codice della funzione di scansione di una directory contenuta nel
stream sulla directory passata come primo argomento, stampando un messaggio in
caso di errore.
-Il passo successivo (\texttt{\small 23--24}) è cambiare directory di lavoro
-(vedi sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzioni
-\func{dirfd} e \func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente
-\func{chdir} su \var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo
-(\texttt{\small 26--30}) sulle singole voci dello stream ci si trovi
-all'interno della directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento
- della funzione \code{do\_ls}, e ad ogni funzione che debba usare il campo
- \var{d\_name}, in quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una
- struttura \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione,
- e senza questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per
- ottenere le dimensioni.}
+Il passo successivo (\texttt{\small 23--24}) è cambiare
+\index{directory~di~lavoro} directory di lavoro (vedi
+sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzioni \func{dirfd} e
+\func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente \func{chdir} su
+\var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo (\texttt{\small
+ 26--30}) sulle singole voci dello stream ci si trovi all'interno della
+directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento della funzione
+ \code{do\_ls}, e ad ogni funzione che debba usare il campo \var{d\_name}, in
+ quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una struttura
+ \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione, e senza
+ questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per ottenere
+ le dimensioni.}
Avendo usato lo stratagemma di fare eseguire tutte le manipolazioni necessarie
alla funzione passata come secondo argomento, il ciclo di scansione della
\subsection{La directory di lavoro}
\label{sec:file_work_dir}
-\itindbeg{pathname}
+\index{directory~di~lavoro|(}
Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} a ciascun processo è associata una
directory nel filesystem,\footnote{questa viene mantenuta all'interno dei dati
- della sua \struct{task\_struct} (vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), più
+ della sua \kstruct{task\_struct} (vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), più
precisamente nel campo \texttt{pwd} della sotto-struttura
- \struct{fs\_struct}.} che è chiamata \textsl{directory corrente} o
+ \kstruct{fs\_struct}.} che è chiamata \textsl{directory corrente} o
\textsl{directory di lavoro} (in inglese \textit{current working directory}).
La directory di lavoro è quella da cui si parte quando un
\itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} è espresso in forma relativa,
la directory corrente (vale a dire ``\texttt{.}'') e tornarvi in seguito con
\func{fchdir}.
-Una seconda usata per ottenere la directory di lavoro è \code{char
+Una seconda funzione usata per ottenere la directory di lavoro è \code{char
*get\_current\_dir\_name(void)} che è sostanzialmente equivalente ad una
\code{getcwd(NULL, 0)}, con la sola differenza che essa ritorna il valore
-della variabile di ambiente \val{PWD}, che essendo costruita dalla shell può
-contenere un \textit{pathname} comprendente anche dei link simbolici. Usando
-\func{getcwd} infatti, essendo il \textit{pathname} ricavato risalendo
-all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni passaggio
-attraverso eventuali link simbolici.
+della variabile di ambiente \envvar{PWD}, che essendo costruita dalla shell
+può contenere un \textit{pathname} comprendente anche dei collegamenti
+simbolici. Usando \func{getcwd} infatti, essendo il \textit{pathname} ricavato
+risalendo all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni
+passaggio attraverso eventuali collegamenti simbolici.
Per cambiare la directory di lavoro si può usare la funzione \funcd{chdir}
(equivalente del comando di shell \cmd{cd}) il cui nome sta appunto per
quello in cui il processo non ha il permesso di accesso alla directory
specificata da \param{fd}.
-\itindend{pathname}
+\index{directory~di~lavoro|)}
+
+
+\subsection{La creazione di file speciali}
+\label{sec:file_mknod}
+
+\index{file!di~dispositivo|(}
+
+Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e link simbolici; in
+sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto però che il sistema prevede pure
+degli altri tipi di file speciali, come i file di dispositivo, le fifo ed i
+socket (questi ultimi sono un caso a parte, essendo associati anche alla
+comunicazione via rete, per cui ci saranno trattati in dettaglio a partire da
+cap.~\ref{cha:socket_intro}).
+
+La manipolazione delle caratteristiche di questi diversi tipi di file e la
+loro cancellazione può essere effettuata con le stesse funzioni che operano
+sui file regolari; ma quando li si devono creare sono necessarie delle
+funzioni apposite. La prima di queste funzioni è \funcd{mknod}, il cui
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/stat.h}
+ \headdecl{fcntl.h}
+ \headdecl{unistd.h}
+ \funcdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)}
+
+ Crea un \textit{inode} del tipo specificato sul filesystem.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti a creare
+ l'\texttt{inode}, o il filesystem su cui si è cercato di
+ creare \param{pathname} non supporta l'operazione.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non indica un file, una
+ fifo, un socket o un dispositivo.
+ \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un link simbolico.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
+ \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS}.}
+\end{functions}
+
+La funzione, come suggerisce il nome, permette di creare un ``\textsl{nodo}''
+sul filesystem, e viene in genere utilizzata per creare i file di dispositivo,
+ma si può usare anche per creare file regolari. L'argomento
+\param{mode} specifica sia il tipo di file che si vuole creare che i relativi
+permessi, secondo i valori riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che
+vanno combinati con un OR binario. I permessi sono comunque modificati nella
+maniera usuale dal valore di \itindex{umask} \textit{umask} (si veda
+sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
+
+Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra i seguenti valori:
+\const{S\_IFREG} per un file regolare (che sarà creato vuoto),
+\const{S\_IFBLK} per un dispositivo a blocchi, \const{S\_IFCHR} per un
+dispositivo a caratteri, \const{S\_IFSOCK} per un socket e \const{S\_IFIFO}
+per una fifo;\footnote{con Linux la funzione non può essere usata per creare
+ directory o link simbolici, si dovranno usare le funzioni \func{mkdir} e
+ \func{symlink} a questo dedicate.} un valore diverso comporterà l'errore
+\errcode{EINVAL}.
+
+Qualora si sia specificato in \param{mode} un file di dispositivo (vale a dire
+o \const{S\_IFBLK} o \const{S\_IFCHR}), il valore di \param{dev} dovrà essere
+usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento, altrimenti il suo
+valore verrà ignorato. Solo l'amministratore può creare un file di
+dispositivo usando questa funzione (il processo deve avere la
+\itindex{capabilities} \textit{capability} \const{CAP\_MKNOD}), ma in
+Linux\footnote{questo è un comportamento specifico di Linux, la funzione non è
+ prevista dallo standard POSIX.1 originale, mentre è presente in SVr4 e
+ 4.4BSD, ma esistono differenze nei comportamenti e nei codici di errore,
+ tanto che questa è stata introdotta in POSIX.1-2001 con una nota che la
+ definisce portabile solo quando viene usata per creare delle fifo, ma
+ comunque deprecata essendo utilizzabile a tale scopo la specifica
+ \func{mkfifo}.} l'uso per la creazione di un file ordinario, di una fifo o
+di un socket è consentito anche agli utenti normali.
+
+I nuovi \itindex{inode} \textit{inode} creati con \func{mknod} apparterranno
+al proprietario e al gruppo del processo che li ha creati, a meno che non si
+sia attivato il bit \acr{sgid} per la directory o sia stata attivata la
+semantica BSD per il filesystem (si veda
+sez.~\ref{sec:file_ownership_management}) in cui si va a creare
+\itindex{inode} l'\textit{inode}.
+
+Nella creazione di un file di dispositivo occorre poi specificare
+correttamente il valore di \param{dev}; questo infatti è di tipo
+\type{dev\_t}, che è un tipo primitivo (vedi
+tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) riservato per indicare un
+\textsl{numero} di dispositivo; il kernel infatti identifica ciascun
+dispositivo con un valore numerico. Originariamente questo era un intero a 16
+bit diviso in due parti di 8 bit chiamate rispettivamente
+\itindex{major~number} \textit{major number} e \itindex{minor~number}
+\textit{minor number}, che sono poi i due numeri mostrati dal comando
+\texttt{ls -l} al posto della dimensione quando lo si esegue su un file di
+dispositivo.
+
+Il \itindex{major~number} \textit{major number} identifica una classe di
+dispositivi (ad esempio la seriale, o i dischi IDE) e serve in sostanza per
+indicare al kernel quale è il modulo che gestisce quella classe di
+dispositivi; per identificare uno specifico dispositivo di quella classe (ad
+esempio una singola porta seriale, o una partizione di un disco) si usa invece
+il \itindex{minor~number} \textit{minor number}. L'elenco aggiornato di questi
+numeri con le relative corrispondenze ai vari dispositivi può essere trovato
+nel file \texttt{Documentation/devices.txt} allegato alla documentazione dei
+sorgenti del kernel.
+
+Data la crescita nel numero di dispositivi supportati, ben presto il limite
+massimo di 256 si è rivelato troppo basso, e nel passaggio dai kernel della
+serie 2.4 alla serie 2.6 è stata aumentata a 32 bit la dimensione del tipo
+\type{dev\_t}, con delle dimensioni passate a 12 bit per il
+\itindex{major~number} \textit{major number} e 20 bit per il
+\itindex{minor~number} \textit{minor number}. La transizione però ha anche
+comportato il passaggio di \type{dev\_t} a \index{tipo!opaco} tipo opaco, e la
+necessità di specificare il numero tramite delle opportune macro, così da non
+avere problemi di compatibilità con eventuali ulteriori estensioni.
+
+Le macro sono definite nel file \headfile{sys/sysmacros.h}, che viene
+automaticamente incluso quando si include \headfile{sys/types.h}; si possono
+pertanto ottenere i valori del \itindex{major~number} \textit{major number} e
+\itindex{minor~number} \textit{minor number} di un dispositivo rispettivamente
+con le macro \macro{major} e \macro{minor}:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \funcdecl{int \macro{major}(dev\_t dev)}
+ Restituisce il \itindex{major~number} \textit{major number} del dispositivo
+ \param{dev}.
+
+ \funcdecl{int \macro{minor}(dev\_t dev)}
+ Restituisce il \itindex{minor~number} \textit{minor number} del dispositivo
+ \param{dev}.
+\end{functions}
+\noindent mentre una volta che siano noti \itindex{major~number} \textit{major
+ number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number} si potrà costruire il
+relativo identificativo con la macro \macro{makedev}:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \funcdecl{dev\_t \macro{minor}(int major, int minor)}
+
+ Restituisce l'identificativo di un dispositivo dati \itindex{major~number}
+ \textit{major number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number}.
+\end{functions}
+\index{file!di~dispositivo|)}
+
+Infine con lo standard POSIX.1-2001 è stata introdotta una funzione specifica
+per creare una fifo (tratteremo le fifo in in sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe});
+la funzione è \funcd{mkfifo} ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h}
+
+ \funcdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)}
+
+ Crea una fifo.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EACCES},
+ \errval{EEXIST}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC},
+ \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}.}
+\end{functions}
+
+La funzione crea la fifo \param{pathname} con i permessi \param{mode}. Come
+per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere (neanche come link
+simbolico); al solito i permessi specificati da \param{mode} vengono
+modificati dal valore di \itindex{umask} \textit{umask}.
\subsection{I file temporanei}
\itindex{race~condition} \textit{race condition} (si ricordi quanto visto in
sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
-Le \acr{glibc} provvedono varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
+La \acr{glibc} provvede varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
di cui si abbia certezza di unicità al momento della generazione; storicamente
la prima di queste funzioni create a questo scopo era
\funcd{tmpnam},\footnote{la funzione è stata deprecata nella revisione
indefinito. Al nome viene automaticamente aggiunto come prefisso la directory
specificata dalla costante \const{P\_tmpdir}.\footnote{le costanti
\const{L\_tmpnam}, \const{P\_tmpdir} e \const{TMP\_MAX} sono definite in
- \file{stdio.h}.}
+ \headfile{stdio.h}.}
Di questa funzione esiste una versione \index{funzioni!rientranti} rientrante,
-\func{tmpnam\_r}, che non fa nulla quando si passa \val{NULL} come argomento.
+\funcm{tmpnam\_r}, che non fa nulla quando si passa \val{NULL} come argomento.
Una funzione simile, \funcd{tempnam}, permette di specificare un prefisso per
il file esplicitamente, il suo prototipo è:
\begin{prototype}{stdio.h}{char *tempnam(const char *dir, const char *pfx)}
nome provvisorio. La funzione assegna come directory per il file temporaneo,
verificando che esista e sia accessibile, la prima valida fra le seguenti:
\begin{itemize*}
-\item La variabile di ambiente \const{TMPDIR} (non ha effetto se non è
+\item La variabile di ambiente \envvar{TMPDIR} (non ha effetto se non è
definita o se il programma chiamante è \itindex{suid~bit} \acr{suid} o
\itindex{sgid~bit} \acr{sgid}, vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
\item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \val{NULL}).
La funzione restituisce direttamente uno stream già aperto (in modalità
\code{r+b}, si veda sez.~\ref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso, che viene
automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal programma. Lo
-standard non specifica in quale directory verrà aperto il file, ma le
-\acr{glibc} prima tentano con \const{P\_tmpdir} e poi con \file{/tmp}. Questa
+standard non specifica in quale directory verrà aperto il file, ma la
+\acr{glibc} prima tenta con \const{P\_tmpdir} e poi con \file{/tmp}. Questa
funzione è \index{funzioni!rientranti} rientrante e non soffre di problemi di
\itindex{race~condition} \textit{race condition}.
funzione non si può usare una stringa costante. Tutte le avvertenze riguardo
alle possibili \itindex{race~condition} \textit{race condition} date per
\func{tmpnam} continuano a valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni
-il valore usato per sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \acr{pid}
+il valore usato per sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \ids{PID}
del processo più una lettera, il che mette a disposizione solo 26 possibilità
diverse per il nome del file, e rende il nome temporaneo facile da indovinare.
Per tutti questi motivi la funzione è deprecata e non dovrebbe mai essere
certezza di essere stati i creatori del file, i cui permessi (si veda
sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) sono impostati al valore \code{0600}
(lettura e scrittura solo per il proprietario).\footnote{questo è vero a
- partire dalle \acr{glibc} 2.0.7, le versioni precedenti delle \acr{glibc} e
+ partire dalla \acr{glibc} 2.0.7, le versioni precedenti della \acr{glibc} e
le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4} usavano il valore \code{0666} che
permetteva a chiunque di leggere e scrivere i contenuti del file.} Di
questa funzione esiste una variante \funcd{mkostemp}, introdotta
specificamente dalla \acr{glibc},\footnote{la funzione è stata introdotta
nella versione 2.7 delle librerie e richiede che sia definita la macro
- \const{\_GNU\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
+ \macro{\_GNU\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
\begin{prototype}{stlib.h}{int mkostemp(char *template, int flags)}
Genera un file temporaneo.
In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione simile alle precedenti,
\funcd{mkdtemp}, che crea invece una directory temporanea;\footnote{la
- funzione è stata introdotta nelle \acr{glibc} a partire dalla versione
+ funzione è stata introdotta nella \acr{glibc} a partire dalla versione
2.1.91 ed inserita nello standard POSIX.1-2008.} il suo prototipo è:
\begin{prototype}{stlib.h}{char *mkdtemp(char *template)}
Genera una directory temporanea.
\errval{EACCES}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG}.}
\end{functions}
-La funzione \func{stat} legge le informazioni del file il cui pathname è
-specificato dalla stringa puntata da \param{file\_name} e le inserisce nel
-buffer puntato dall'argomento \param{buf}; la funzione \func{lstat} è identica
-a \func{stat} eccetto che se \param{file\_name} è un link simbolico vengono
-lette le informazioni relative ad esso e non al file a cui fa
-riferimento. Infine \func{fstat} esegue la stessa operazione su un file già
-aperto, specificato tramite il suo file descriptor \param{filedes}.
+La funzione \func{stat} legge le informazioni del file il cui
+\textit{pathname} è specificato dalla stringa puntata da \param{file\_name} e
+le inserisce nel buffer puntato dall'argomento \param{buf}; la funzione
+\func{lstat} è identica a \func{stat} eccetto che se \param{file\_name} è un
+link simbolico vengono lette le informazioni relative ad esso e non al file a
+cui fa riferimento. Infine \func{fstat} esegue la stessa operazione su un file
+già aperto, specificato tramite il suo file descriptor \param{filedes}.
La struttura \struct{stat} usata da queste funzioni è definita nell'header
-\file{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
+\headfile{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
usata da Linux è mostrata in fig.~\ref{fig:file_stat_struct}, così come
riportata dalla pagina di manuale di \func{stat}; in realtà la definizione
effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize
\centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/stat.h}
\end{minipage}
\normalsize
Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi
primitivi del sistema (di quelli definiti in
-tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \file{sys/types.h}).
+tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \headfile{sys/types.h}).
\subsection{I tipi di file}
\label{sec:file_types}
\textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
\hline
\hline
- \macro{S\_ISREG(m)} & file normale.\\
- \macro{S\_ISDIR(m)} & directory.\\
- \macro{S\_ISCHR(m)} & dispositivo a caratteri.\\
- \macro{S\_ISBLK(m)} & dispositivo a blocchi.\\
- \macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo.\\
- \macro{S\_ISLNK(m)} & link simbolico.\\
- \macro{S\_ISSOCK(m)} & socket.\\
+ \macro{S\_ISREG}\texttt{(m)} & file normale.\\
+ \macro{S\_ISDIR}\texttt{(m)} & directory.\\
+ \macro{S\_ISCHR}\texttt{(m)} & dispositivo a caratteri.\\
+ \macro{S\_ISBLK}\texttt{(m)} & dispositivo a blocchi.\\
+ \macro{S\_ISFIFO}\texttt{(m)} & fifo.\\
+ \macro{S\_ISLNK}\texttt{(m)} & link simbolico.\\
+ \macro{S\_ISSOCK}\texttt{(m)} & socket.\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h}).}
+ \caption{Macro per i tipi di file (definite in \headfile{sys/stat.h}).}
\label{tab:file_type_macro}
\end{table}
Oltre alle macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro} è possibile usare
direttamente il valore di \var{st\_mode} per ricavare il tipo di file
controllando direttamente i vari bit in esso memorizzati. Per questo sempre in
-\file{sys/stat.h} sono definite le costanti numeriche riportate in
+\headfile{sys/stat.h} sono definite le costanti numeriche riportate in
tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
Il primo valore dell'elenco di tab.~\ref{tab:file_mode_flags} è la maschera
\hline
\end{tabular}
\caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
- \var{st\_mode} (definite in \file{sys/stat.h}).}
+ \var{st\_mode} (definite in \headfile{sys/stat.h}).}
\label{tab:file_mode_flags}
\end{table}
Il campo \var{st\_size} di una struttura \struct{stat} contiene la dimensione
del file in byte, se si tratta di un file regolare. Nel caso di un link
-simbolico la dimensione è quella del \itindex{pathname} \textit{pathname} che
-il link stesso contiene; per le fifo questo campo è sempre nullo.
+simbolico la dimensione è quella del \textit{pathname} che il link stesso
+contiene; per le fifo questo campo è sempre nullo.
Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
byte. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
per \func{truncate} si hanno:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EACCES}] il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
- permesso di esecuzione una delle directory del \itindex{pathname}
- \textit{pathname}.
+ permesso di esecuzione una delle directory del \textit{pathname}.
\item[\errcode{ETXTBSY}] il file è un programma in esecuzione.
\end{errlist}
ed anche \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
Entrambe le funzioni fan sì che la dimensione del file sia troncata ad un
valore massimo specificato da \param{length}, e si distinguono solo per il
-fatto che il file viene indicato con il pathname \param{file\_name} per
-\func{truncate} e con il file descriptor \param{fd} per \funcd{ftruncate}; se
-il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
+fatto che il file viene indicato con il \textit{pathname} \param{file\_name}
+per \func{truncate} e con il file descriptor \param{fd} per \funcd{ftruncate};
+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
in termini di prestazioni, che di consumo di risorse come la batteria per i
portatili, o cicli di riscrittura per i dischi su memorie riscrivibili.
+% TODO aggiustare per il contenuto duplicato con le analoghe MS_*
+
Per questo motivo, onde evitare di mantenere una informazione che nella
maggior parte dei casi non interessa, è sempre stato possibile disabilitare
l'aggiornamento del tempo di ultimo accesso con l'opzione di montaggio
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/utimbuf.h}
\end{minipage}
\normalsize
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/timeval.h}
\end{minipage}
\normalsize
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/timespec.h}
\end{minipage}
\normalsize
Queste due funzioni sono una estensione definita in una recente revisione
dello standard POSIX (la POSIX.1-2008); sono state introdotte a partire dal
-kernel 2.6.22, e supportate dalle \acr{glibc} a partire dalla versione
+kernel 2.6.22, e supportate dalla \acr{glibc} a partire dalla versione
2.6.\footnote{in precedenza, a partire dal kernel 2.6.16, era stata introdotta
- la funzione \func{futimesat} seguendo una bozza della revisione dello
+ la funzione \funcm{futimesat} seguendo una bozza della revisione dello
standard poi modificata, questa funzione, sostituita da \func{utimensat}, è
stata dichiarata obsoleta, non è supportata da nessuno standard e non deve
essere più utilizzata: pertanto non la tratteremo.} La prima è
tempi con precisione maggiore, la seconda supporta invece, rispetto ad
\func{utimes}, una sintassi più complessa che, come vedremo in
sez.~\ref{sec:file_openat} consente una indicazione sicura dei
-\textit{pathname relativi} specificando la directory da usare come riferimento
-in \param{dirfd} e la possibilità di usare \param{flags} per indicare alla
-funzione di dereferenziare o meno i link simbolici; si rimanda pertanto la
-spiegazione del significato degli argomenti aggiuntivi alla trattazione
-generica delle varie funzioni che usano la stessa sintassi, effettuata in
-sez.~\ref{sec:file_openat}.
+\itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname relativi} specificando la
+directory da usare come riferimento in \param{dirfd} e la possibilità di
+usare \param{flags} per indicare alla funzione di dereferenziare o meno i link
+simbolici; si rimanda pertanto la spiegazione del significato degli argomenti
+aggiuntivi alla trattazione generica delle varie funzioni che usano la stessa
+sintassi, effettuata in sez.~\ref{sec:file_openat}.
\section{Il controllo di accesso ai file}
Ad ogni file Linux associa sempre l'utente che ne è proprietario (il
cosiddetto \textit{owner}) ed un gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo
-degli identificatori di utente e gruppo (\acr{uid} e \acr{gid}). Questi valori
+degli identificatori di utente e gruppo (\ids{UID} e \ids{GID}). Questi valori
sono accessibili da programma tramite la funzione \func{stat}, e sono
mantenuti nei campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid} della struttura
\struct{stat} (si veda sez.~\ref{sec:file_stat}).\footnote{questo è vero solo
avanti.
La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo
-\itindex{pathname} \textit{pathname} occorre il permesso di esecuzione in
-ciascuna delle directory che compongono il \textit{pathname}; lo stesso vale
-per aprire un file nella directory corrente (per la quale appunto serve il
-diritto di esecuzione).
+\textit{pathname} occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle
+directory che compongono il \textit{pathname}; lo stesso vale per aprire un
+file nella directory corrente (per la quale appunto serve il diritto di
+esecuzione).
Per una directory infatti il permesso di esecuzione significa che essa può
-essere attraversata nella risoluzione del \itindex{pathname}
-\textit{pathname}, ed è distinto dal permesso di lettura che invece implica
-che si può leggere il contenuto della directory.
+essere attraversata nella risoluzione del \textit{pathname}, ed è distinto dal
+permesso di lettura che invece implica che si può leggere il contenuto della
+directory.
Questo significa che se si ha il permesso di esecuzione senza permesso di
lettura si potrà lo stesso aprire un file in una directory (se si hanno i
La procedura con cui il kernel stabilisce se un processo possiede un certo
permesso (di lettura, scrittura o esecuzione) si basa sul confronto fra
l'utente e il gruppo a cui il file appartiene (i valori di \var{st\_uid} e
-\var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'user-ID effettivo, il group-ID
-effettivo e gli eventuali group-ID supplementari del processo.\footnote{in
+\var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'\ids{UID} effettivo, il \ids{GID}
+effettivo e gli eventuali \ids{GID} supplementari del processo.\footnote{in
realtà Linux, per quanto riguarda l'accesso ai file, utilizza gli
identificatori del gruppo \textit{filesystem} (si ricordi quanto esposto in
sez.~\ref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai primi,
Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
veda sez.~\ref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
-sez.~\ref{sec:file_special_perm}, l'user-ID effettivo e il group-ID effettivo
-corrispondono ai valori dell'\acr{uid} e del \acr{gid} dell'utente che ha
-lanciato il processo, mentre i group-ID supplementari sono quelli dei gruppi
+sez.~\ref{sec:file_special_perm}, l'\ids{UID} effettivo e il \ids{GID} effettivo
+corrispondono ai valori dell'\ids{UID} e del \ids{GID} dell'utente che ha
+lanciato il processo, mentre i \ids{GID} supplementari sono quelli dei gruppi
cui l'utente appartiene.
I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
di accesso sono i seguenti:
\begin{enumerate}
-\item Se l'user-ID effettivo del processo è zero (corrispondente
+\item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è zero (corrispondente
all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun ulteriore
controllo. Per questo motivo \textsl{root} ha piena libertà di accesso a
tutti i file.
-\item Se l'user-ID effettivo del processo è uguale all'\acr{uid} del
+\item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è uguale all'\ids{UID} del
proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
del file) allora:
\begin{itemize*}
impostato, l'accesso è consentito
\item altrimenti l'accesso è negato
\end{itemize*}
-\item Se il group-ID effettivo del processo o uno dei group-ID supplementari
- dei processi corrispondono al \acr{gid} del file allora:
+\item Se il \ids{GID} effettivo del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
+ dei processi corrispondono al \ids{GID} del file allora:
\begin{itemize*}
\item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è impostato, l'accesso è
consentito,
Se però il file del programma (che ovviamente deve essere
eseguibile\footnote{per motivi di sicurezza il kernel ignora i bit \acr{suid}
e \acr{sgid} per gli script eseguibili.}) ha il bit \acr{suid} impostato, il
-kernel assegnerà come user-ID effettivo al nuovo processo l'\acr{uid} del
-proprietario del file al posto dell'\acr{uid} del processo originario. Avere
-il bit \acr{sgid} impostato ha lo stesso effetto sul group-ID effettivo del
+kernel assegnerà come \ids{UID} effettivo al nuovo processo l'\ids{UID} del
+proprietario del file al posto dell'\ids{UID} del processo originario. Avere
+il bit \acr{sgid} impostato ha lo stesso effetto sul \ids{GID} effettivo del
processo.
I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
\label{sec:file_perm_management}
Come visto in sez.~\ref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad un
-file viene fatto utilizzando l'user-ID ed il group-ID effettivo del processo;
-ci sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'user-ID
-reale ed il group-ID reale, vale a dire usando i valori di \acr{uid} e
-\acr{gid} relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come
+file viene fatto utilizzando l'\ids{UID} ed il \ids{GID} effettivo del processo;
+ci sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'\ids{UID}
+reale ed il \ids{GID} reale, vale a dire usando i valori di \ids{UID} e
+\ids{GID} relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come
accennato in sez.~\ref{sec:file_special_perm} e spiegato in dettaglio in
sez.~\ref{sec:proc_perms}, non è detto siano uguali a quelli effettivi.
\bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo non corrisponde a quello del
+ \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
proprietario del file o non è zero.
\item[\errcode{EROFS}] il file è su un filesystem in sola lettura.
\end{errlist}
Il cambiamento dei permessi di un file eseguito attraverso queste funzioni ha
comunque alcune limitazioni, previste per motivi di sicurezza. L'uso delle
-funzioni infatti è possibile solo se l'user-ID effettivo del processo
+funzioni infatti è possibile solo se l'\ids{UID} effettivo del processo
corrisponde a quello del proprietario del file o dell'amministratore,
altrimenti esse falliranno con un errore di \errcode{EPERM}.
in particolare accade che:
\begin{enumerate}
\item siccome solo l'amministratore può impostare lo \itindex{sticky~bit}
- \textit{sticky bit}, se l'user-ID effettivo del processo non è zero esso
+ \textit{sticky bit}, se l'\ids{UID} effettivo del processo non è zero esso
viene automaticamente cancellato (senza notifica di errore) qualora sia
stato indicato in \param{mode}.
\item per quanto detto in sez.~\ref{sec:file_ownership_management} riguardo la
un file appartenente ad un gruppo per cui non si hanno diritti, questo viene
automaticamente cancellato da \param{mode} (senza notifica di errore)
qualora il gruppo del file non corrisponda a quelli associati al processo
- (la cosa non avviene quando l'user-ID effettivo del processo è zero).
+ (la cosa non avviene quando l'\ids{UID} effettivo del processo è zero).
\end{enumerate}
Per alcuni filesystem\footnote{i filesystem più comuni (\textsl{ext2},
permessi di sez.~\ref{sec:file_perm_overview} (cioè $666$ nel primo caso e
$222$ nel secondo). Per questo motivo il sistema associa ad ogni
processo\footnote{è infatti contenuta nel campo \var{umask} della struttura
- \struct{fs\_struct}, vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} una maschera di
-bit, la cosiddetta \textit{umask}, che viene utilizzata per impedire che
+ \kstruct{fs\_struct}, vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} una maschera
+di bit, la cosiddetta \textit{umask}, che viene utilizzata per impedire che
alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di creazione. I
bit indicati nella maschera vengono infatti cancellati dai permessi quando un
nuovo file viene creato.\footnote{l'operazione viene fatta sempre: anche
per la creazione di nuove directory (procedimento descritto in
sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).
-Lo standard POSIX prescrive che l'\acr{uid} del nuovo file corrisponda
-all'user-ID effettivo del processo che lo crea; per il \acr{gid} invece prevede
-due diverse possibilità:
+Lo standard POSIX prescrive che l'\ids{UID} del nuovo file corrisponda
+all'\ids{UID} effettivo del processo che lo crea; per il \ids{GID} invece
+prevede due diverse possibilità:
\begin{itemize*}
-\item il \acr{gid} del file corrisponde al group-ID effettivo del processo.
-\item il \acr{gid} del file corrisponde al \acr{gid} della directory in cui
+\item il \ids{GID} del file corrisponde al \ids{GID} effettivo del processo.
+\item il \ids{GID} del file corrisponde al \ids{GID} della directory in cui
esso è creato.
\end{itemize*}
in genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
semantica BSD. Linux invece segue quella che viene chiamata semantica SVr4; di
norma cioè il nuovo file viene creato, seguendo la prima opzione, con il
-\acr{gid} del processo, se però la directory in cui viene creato il file ha il
+\ids{GID} del processo, se però la directory in cui viene creato il file ha il
bit \acr{sgid} impostato allora viene usata la seconda opzione.
-Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \acr{gid} viene sempre
+Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \ids{GID} viene sempre
automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
partenza, in tutte le sotto-directory.
directory venga anche propagato anche il bit \acr{sgid}. Questo è il
comportamento predefinito del comando \cmd{mkdir}, ed è in questo modo ad
esempio che le varie distribuzioni assicurano che le sotto-directory create
-nella home di un utente restino sempre con il \acr{gid} del gruppo primario
+nella home di un utente restino sempre con il \ids{GID} del gruppo primario
dello stesso.
La presenza del bit \acr{sgid} è inoltre molto comoda quando si hanno
\bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
errore, nel qual caso caso \var{errno} assumerà i valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo non corrisponde a quello del
+ \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
\end{errlist}
Oltre a questi entrambe restituiscono gli errori \errval{EROFS} e
sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.\\
\texttt{system} & Gli \textit{extended security attributes}: sono usati
dal kernel per memorizzare dati di sistema associati ai
- file come le \itindex{Access~Control~List} ACL (vedi
+ file come le \itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL (vedi
sez.~\ref{sec:file_ACL}) o le \itindex{capabilities}
\textit{capabilities} (vedi
sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).\\
Dato che uno degli usi degli \textit{Extended Attributes} è quello che li
-impiega per realizzare delle estensioni (come le \itindex{Access~Control~List}
-ACL, \index{SELinux} SELinux, ecc.) al tradizionale meccanismo dei controlli
-di accesso di Unix, l'accesso ai loro valori viene regolato in maniera diversa
-a seconda sia della loro classe sia di quali, fra le estensioni che li
-utilizzano, sono poste in uso. In particolare, per ciascuna delle classi
-riportate in tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}, si hanno i seguenti
-casi:
+impiega per realizzare delle estensioni (come le
+\itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL, \index{SELinux} SELinux, ecc.) al
+tradizionale meccanismo dei controlli di accesso di Unix, l'accesso ai loro
+valori viene regolato in maniera diversa a seconda sia della loro classe sia
+di quali, fra le estensioni che li utilizzano, sono poste in uso. In
+particolare, per ciascuna delle classi riportate in
+tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}, si hanno i seguenti casi:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
\item[\texttt{security}] L'accesso agli \textit{extended security attributes}
dipende dalle politiche di sicurezza stabilite da loro stessi tramite
sicurezza che si sta utilizzando al momento (ciascuno avrà le sue). Se non è
stato caricato nessun modulo di sicurezza l'accesso in lettura sarà
consentito a tutti i processi, mentre quello in scrittura solo ai processi
- con privilegi amministrativi dotati della \index{capabilities}
+ con privilegi amministrativi dotati della \itindex{capabilities}
\textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.
\item[\texttt{system}] Anche l'accesso agli \textit{extended system
attributes} dipende dalle politiche di accesso che il kernel realizza
anche utilizzando gli stessi valori in essi contenuti. Ad esempio nel caso
- delle \itindex{Access~Control~List} ACL l'accesso è consentito in lettura ai
- processi che hanno la capacità di eseguire una ricerca sul file (cioè hanno
- il permesso di lettura sulla directory che contiene il file) ed in scrittura
- al proprietario del file o ai processi dotati della \textit{capability}
- \index{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.\footnote{vale a dire una politica
- di accesso analoga a quella impiegata per gli ordinari permessi dei file.}
+ delle \itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL l'accesso è consentito in
+ lettura ai processi che hanno la capacità di eseguire una ricerca sul file
+ (cioè hanno il permesso di lettura sulla directory che contiene il file) ed
+ in scrittura al proprietario del file o ai processi dotati della
+ \textit{capability} \itindex{capabilities}
+ \const{CAP\_FOWNER}.\footnote{vale a dire una politica di accesso analoga a
+ quella impiegata per gli ordinari permessi dei file.}
\item[\texttt{trusted}] L'accesso ai \textit{trusted extended attributes}, sia
per la lettura che per la scrittura, è consentito soltanto ai processi con
- privilegi amministrativi dotati della \index{capabilities}
+ privilegi amministrativi dotati della \itindex{capabilities}
\textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}. In questo modo si possono
utilizzare questi attributi per realizzare in user space dei meccanismi di
controllo che accedono ad informazioni non disponibili ai processi ordinari.
per evitare eventuali abusi, se una directory ha lo \itindex{sticky~bit}
\textit{sticky bit} attivo sarà consentito scrivere i suoi \textit{extended
user attributes} soltanto se si è proprietari della stessa, o si hanno i
- privilegi amministrativi della capability \index{capabilities}
+ privilegi amministrativi della capability \itindex{capabilities}
\const{CAP\_FOWNER}.
\end{basedescript}
Le funzioni per la gestione degli attributi estesi, come altre funzioni di
-gestione avanzate specifiche di Linux, non fanno parte delle \acr{glibc}, e
+gestione avanzate specifiche di Linux, non fanno parte della \acr{glibc}, e
sono fornite da una apposita libreria, \texttt{libattr}, che deve essere
installata a parte;\footnote{la versione corrente della libreria è
\texttt{libattr1}.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà indicare
\end{functions}
Le funzioni \func{getxattr} e \func{lgetxattr} prendono come primo argomento
-un pathname che indica il file di cui si vuole richiedere un attributo, la
-sola differenza è che la seconda, se il pathname indica un link simbolico,
-restituisce gli attributi di quest'ultimo e non quelli del file a cui esso fa
-riferimento. La funzione \func{fgetxattr} prende invece come primo argomento
-un numero di file descriptor, e richiede gli attributi del file ad esso
-associato.
+un \textit{pathname} che indica il file di cui si vuole richiedere un
+attributo, la sola differenza è che la seconda, se il \textit{pathname} indica
+un link simbolico, restituisce gli attributi di quest'ultimo e non quelli del
+file a cui esso fa riferimento. La funzione \func{fgetxattr} prende invece
+come primo argomento un numero di file descriptor, e richiede gli attributi
+del file ad esso associato.
Tutte e tre le funzioni richiedono di specificare nell'argomento \param{name}
il nome dell'attributo di cui si vuole ottenere il valore. Il nome deve essere
% la documentazione di sistema è nei pacchetti libacl1-dev e acl
% vedi anche http://www.suse.de/~agruen/acl/linux-acls/online/
-\itindbeg{Access~Control~List}
+\itindbeg{Access~Control~List~(ACL)}
Il modello classico dei permessi di Unix, per quanto funzionale ed efficiente,
è comunque piuttosto limitato e per quanto possa aver coperto per lunghi anni
delle ACL e presenta ai programmi una interfaccia che fa riferimento allo
standard POSIX 1003.1e.
-Anche in questo caso le funzioni di questa libreria non fanno parte delle
+Anche in questo caso le funzioni di questa libreria non fanno parte della
\acr{glibc} e devono essere installate a parte;\footnote{la versione corrente
della libreria è \texttt{libacl1}, e nel caso si usi Debian la si può
installare con il pacchetto omonimo e con il collegato \texttt{libacl1-dev}
indicare quale dovrà essere la ACL assegnata di default nella creazione di un
file all'interno della directory stessa. Come avviene per i permessi le ACL
possono essere impostate solo del proprietario del file, o da un processo con
-la capability \index{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.
+la capability \itindex{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.
\begin{table}[htb]
\centering
ACL i passi attraverso i quali viene stabilito se esso ha diritto di accesso
sono i seguenti:
\begin{enumerate*}
-\item Se l'user-ID del processo è nullo l'accesso è sempre garantito senza
+\item Se l'\ids{UID} del processo è nullo l'accesso è sempre garantito senza
nessun controllo.
-\item Se l'user-ID del processo corrisponde al proprietario del file allora:
+\item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde al proprietario del file allora:
\begin{itemize*}
\item se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
l'accesso è consentito;
\item altrimenti l'accesso è negato.
\end{itemize*}
-\item Se l'user-ID del processo corrisponde ad un qualunque qualificatore
+\item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde ad un qualunque qualificatore
presente in una voce \const{ACL\_USER} allora:
\begin{itemize*}
\item se la voce \const{ACL\_USER} corrispondente e la voce
consentito;
\item altrimenti l'accesso è negato.
\end{itemize*}
-\item Se è il group-ID del processo o uno dei group-ID supplementari
+\item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
corrisponde al gruppo proprietario del file allora:
\begin{itemize*}
\item se la voce \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e una eventuale voce
l'accesso è consentito;
\item altrimenti l'accesso è negato.
\end{itemize*}
-\item Se è il group-ID del processo o uno dei group-ID supplementari
+\item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
corrisponde ad un qualunque qualificatore presente in una voce
\const{ACL\_GROUP} allora:
\begin{itemize*}
voci. La funzione ritorna un valore di tipo \type{acl\_t}, da usare in tutte
le altre funzioni che operano sulla ACL. La funzione si limita alla
allocazione iniziale e non inserisce nessun valore nella ACL che resta vuota.
-Si tenga presente che pur essendo \type{acl\_t} un tipo opaco che identifica
-``\textsl{l'oggetto}'' ACL, il valore restituito dalla funzione non è altro
-che un puntatore all'area di memoria allocata per i dati richiesti; pertanto
-in caso di fallimento verrà restituito un puntatore nullo e si dovrà
-confrontare il valore di ritorno della funzione con ``\code{(acl\_t) NULL}''.
+Si tenga presente che pur essendo \type{acl\_t} un \index{tipo!opaco} tipo
+opaco che identifica ``\textsl{l'oggetto}'' ACL, il valore restituito dalla
+funzione non è altro che un puntatore all'area di memoria allocata per i dati
+richiesti; pertanto in caso di fallimento verrà restituito un puntatore nullo
+e si dovrà confrontare il valore di ritorno della funzione con
+``\code{(acl\_t) NULL}''.
Una volta che si siano completate le operazioni sui dati di una ACL la memoria
allocata dovrà essere liberata esplicitamente attraverso una chiamata alla
Le due funzioni ritornano, con un oggetto di tipo \type{acl\_t}, il valore
della ACL correntemente associata ad un file, che può essere identificato
-tramite un file descriptor usando \func{acl\_get\_fd} o con un pathname usando
-\func{acl\_get\_file}. Nel caso di quest'ultima funzione, che può richiedere
-anche la ACL relativa ad una directory, il secondo argomento \param{type}
-consente di specificare se si vuole ottenere la ACL di default o quella di
-accesso. Questo argomento deve essere di tipo \type{acl\_type\_t} e può
-assumere solo i due valori riportati in tab.~\ref{tab:acl_type}.
+tramite un file descriptor usando \func{acl\_get\_fd} o con un
+\textit{pathname} usando \func{acl\_get\_file}. Nel caso di quest'ultima
+funzione, che può richiedere anche la ACL relativa ad una directory, il
+secondo argomento \param{type} consente di specificare se si vuole ottenere la
+ACL di default o quella di accesso. Questo argomento deve essere di tipo
+\type{acl\_type\_t} e può assumere solo i due valori riportati in
+tab.~\ref{tab:acl_type}.
\begin{table}[htb]
\centering
\hline
\const{TEXT\_ABBREVIATE} & stampa le voci in forma abbreviata.\\
\const{TEXT\_NUMERIC\_IDS} & non effettua la risoluzione numerica di
- user-ID e group-ID.\\
+ \ids{UID} e \ids{GID}.\\
\const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE}& per ciascuna voce che contiene permessi che
vengono eliminati dalla \const{ACL\_MASK}
viene generato un commento con i permessi
\end{functions}
La funzione consente di assegnare la ACL contenuta in \param{acl} al file o
-alla directory indicate dal pathname \param{path}, mentre con \param{type} si
-indica il tipo di ACL utilizzando le costanti di tab.~\ref{tab:acl_type}, ma
-si tenga presente che le ACL di default possono essere solo impostate
-qualora \param{path} indichi una directory. Inoltre perché la funzione abbia
-successo la ACL dovrà essere valida, e contenere tutti le voci necessarie,
-unica eccezione è quella in cui si specifica una ACL vuota per cancellare la
-ACL di default associata a \func{path}.\footnote{questo però è una estensione
- della implementazione delle ACL di Linux, la bozza di standard POSIX.1e
- prevedeva l'uso della apposita funzione \funcd{acl\_delete\_def\_file}, che
- prende come unico argomento il pathname della directory di cui si vuole
- cancellare l'ACL di default, per i dettagli si ricorra alla pagina di
- manuale.} La seconda funzione che consente di impostare una ACL è
-\funcd{acl\_set\_fd}, ed il suo prototipo è:
+alla directory indicate dal \textit{pathname} \param{path}, mentre
+con \param{type} si indica il tipo di ACL utilizzando le costanti di
+tab.~\ref{tab:acl_type}, ma si tenga presente che le ACL di default possono
+essere solo impostate qualora \param{path} indichi una directory. Inoltre
+perché la funzione abbia successo la ACL dovrà essere valida, e contenere
+tutti le voci necessarie, unica eccezione è quella in cui si specifica una ACL
+vuota per cancellare la ACL di default associata a
+\param{path}.\footnote{questo però è una estensione della implementazione delle
+ ACL di Linux, la bozza di standard POSIX.1e prevedeva l'uso della apposita
+ funzione \funcd{acl\_delete\_def\_file}, che prende come unico argomento il
+ \textit{pathname} della directory di cui si vuole cancellare l'ACL di
+ default, per i dettagli si ricorra alla pagina di manuale.} La seconda
+funzione che consente di impostare una ACL è \funcd{acl\_set\_fd}, ed il suo
+prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\headdecl{sys/acl.h}
ad un altra con \funcd{acl\_copy\_entry} o eliminare una voce da una ACL con
\funcd{acl\_delete\_entry}.
-\itindend{Access~Control~List}
+\itindend{Access~Control~List~(ACL)}
\subsection{La gestione delle quote disco}
con il supporto delle quote abilitato; esso deve essere specificato con il
nome del file di dispositivo nell'argomento \param{dev}. Per le operazioni che
lo richiedono inoltre si dovrà indicare con l'argomento \param{id} l'utente o
-il gruppo (specificati rispettivamente per \acr{uid} e \acr{gid}) su cui si
+il gruppo (specificati rispettivamente per \ids{UID} e \ids{GID}) su cui si
vuole operare. Alcune operazioni usano l'argomento \param{addr} per indicare
un indirizzo ad un area di memoria il cui utilizzo dipende dall'operazione
stessa.
\hline
\const{Q\_QUOTAON} & Attiva l'applicazione delle quote disco per il
filesystem indicato da \param{dev}, si deve passare
- in \param{addr} il pathname al file che mantiene le
- quote, che deve esistere, e \param{id} deve indicare
- la versione del formato con uno dei valori di
- tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}; l'operazione
- richiede i privilegi di amministratore.\\
+ in \param{addr} il \textit{pathname} al file che
+ mantiene le quote, che deve esistere, e \param{id}
+ deve indicare la versione del formato con uno dei
+ valori di tab.~\ref{tab:quotactl_id_format};
+ l'operazione richiede i privilegi di
+ amministratore.\\
\const{Q\_QUOTAOFF} & Disattiva l'applicazione delle quote disco per il
filesystem indicato da \param{dev}, \param{id}
e \param{addr} vengono ignorati; l'operazione
\hline
\const{QFMT\_VFS\_OLD}& il vecchio (ed obsoleto) formato delle quote.\\
\const{QFMT\_VFS\_V0} & la versione 0 usata dal VFS di Linux (supporta
- \acr{uid} e \acr{gid} a 32 bit e limiti fino a
+ \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
$2^{42}$ byte e $2^{32}$ file.\\
\const{QFMT\_VFS\_V1} & la versione 1 usata dal VFS di Linux (supporta
- \acr{uid} e \acr{GID} a 32 bit e limiti fino a
+ \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
$2^{64}$ byte e $2^{64}$ file.\\
\hline
\end{tabular}
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/dqblk.h}
\end{minipage}
\normalsize
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/dqinfo.h}
\end{minipage}
\normalsize
visionabile a partire dall'indirizzo indicato nella sezione
\textit{Repository}.}
-\begin{figure}[!htb]
+\begin{figure}[!htbp]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
\includecodesample{listati/get_quota.c}
\end{minipage}
\caption{Esempio di codice per ottenere i dati delle quote.}
\textit{inode}. In caso di errore (\texttt{\small 13--15}) si usa un'altra
funzione dell'interfaccia per passare il valore di \var{errno} come eccezione.
-\begin{figure}[!htb]
+\begin{figure}[!htbp]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15.6cm}
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
\includecodesample{listati/set_block_quota.c}
\end{minipage}
\caption{Esempio di codice per impostare i limiti sullo spazio disco.}
Per i kernel fino al 2.6.25, o se non si attiva il supporto per le
\textit{file capabilities}, il \textit{capabilities bounding set} è un
parametro generale di sistema, il cui valore viene riportato nel file
-\procfile{/proc/sys/kernel/cap-bound}. Il suo valore iniziale è definito in
+\sysctlfile{kernel/cap-bound}. Il suo valore iniziale è definito in
sede di compilazione del kernel, e da sempre ha previsto come default la
presenza di tutte le \textit{capabilities} eccetto \const{CAP\_SETPCAP}. In
questa situazione solo il primo processo eseguito nel sistema (quello con
Con il kernel 2.6.25 e le \textit{file capabilities} il \textit{bounding set}
è diventato una proprietà di ciascun processo, che viene propagata invariata
sia attraverso una \func{fork} che una \func{exec}. In questo caso il file
-\procfile{/proc/sys/kernel/cap-bound} non esiste e \texttt{init} non ha nessun
+\sysctlfile{kernel/cap-bound} non esiste e \texttt{init} non ha nessun
ruolo speciale, inoltre in questo caso all'avvio il valore iniziale prevede la
presenza di tutte le capacità (compresa \const{CAP\_SETPCAP}).
comunque modificato e resta lo stesso sia attraverso una \func{fork} che
attraverso una \func{exec}.
-\begin{figure}[!htb]
+\begin{figure}[!htbp]
\footnotesize \centering
\begin{minipage}[c]{12cm}
\includecodesnip{listati/cap-results.c}
privilegi originali dal processo.
Per questo motivo se un programma senza \textit{capabilities} assegnate viene
-eseguito da un processo con \textit{real user-ID} 0, esso verrà trattato come
+eseguito da un processo con \ids{UID} reale 0, esso verrà trattato come
se tanto il \textit{permitted set} che l'\textit{inheritable set} fossero con
tutte le \textit{capabilities} abilitate, con l'\textit{effective set} attivo,
col risultato di fornire comunque al processo tutte le capacità presenti nel
riesce così a riottenere il comportamento classico di un sistema unix-like.
Una seconda circostanza è quella relativa a cosa succede alle
-\textit{capabilities} di un processo nelle possibili transizioni da
-\textit{user-ID} nullo a \textit{user-ID} non nullo o viceversa (corrispondenti
-rispettivamente a cedere o riottenere i i privilegi di amministratore) che si
-possono effettuare con le varie funzioni viste in
-sez.~\ref{sec:proc_setuid}. In questo caso la casistica è di nuovo alquanto
-complessa, considerata anche la presenza dei diversi gruppi di identificatori
-illustrati in tab.~\ref{tab:proc_uid_gid}, si avrà allora che:
+\textit{capabilities} di un processo nelle possibili transizioni da \ids{UID}
+nullo a \ids{UID} non nullo o viceversa (corrispondenti rispettivamente a
+cedere o riottenere i i privilegi di amministratore) che si possono effettuare
+con le varie funzioni viste in sez.~\ref{sec:proc_setuid}. In questo caso la
+casistica è di nuovo alquanto complessa, considerata anche la presenza dei
+diversi gruppi di identificatori illustrati in tab.~\ref{tab:proc_uid_gid}, si
+avrà allora che:
\begin{enumerate*}
-\item se si passa da \textit{effective user-ID} nullo a non nullo
+\item se si passa da \ids{UID} effettivo nullo a non nullo
l'\textit{effective set} del processo viene totalmente azzerato, se
- viceversa si passa da \textit{effective user-ID} non nullo a nullo il
+ viceversa si passa da \ids{UID} effettivo non nullo a nullo il
\textit{permitted set} viene copiato nell'\textit{effective set};
-\item se si passa da \textit{file system user-ID} nullo a non nullo verranno
+\item se si passa da \textit{file system} \ids{UID} nullo a non nullo verranno
cancellate dall'\textit{effective set} del processo tutte le capacità
attinenti i file, e cioè \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}, \const{CAP\_MKNOD},
\const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH},
ulteriore maschera binaria, chiamata \textit{securebits flags}, su cui sono
mantenuti una serie di flag (vedi tab.~\ref{tab:securebits_values}) il cui
valore consente di modificare queste regole speciali che si applicano ai
-processi con \textit{user-ID} nullo. La maschera viene sempre mantenuta
+processi con \ids{UID} nullo. La maschera viene sempre mantenuta
attraverso una \func{fork}, mentre attraverso una \func{exec} viene sempre
cancellato il flag \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}.
\hline
\const{SECURE\_KEEP\_CAPS}& Il processo non subisce la cancellazione delle
sue \textit{capabilities} quando tutti i suoi
- \textit{user-ID} passano ad un valore non
+ \ids{UID} passano ad un valore non
nullo (regola di compatibilità per il cambio
- di \textit{user-ID} n. 3 del precedente
+ di \ids{UID} n.~3 del precedente
elenco), sostituisce il precedente uso
dell'operazione \const{PR\_SET\_KEEPCAPS} di
\func{prctl}.\\
\const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP}&Il processo non subisce le modifiche
delle sue \textit{capabilities} nel passaggio
- da nullo a non nullo degli \textit{user-ID}
+ da nullo a non nullo degli \ids{UID}
dei gruppi \textit{effective} e
\textit{file system} (regole di compatibilità
- per il cambio di \textit{user-ID} nn. 1 e 2 del
+ per il cambio di \ids{UID} nn.~1 e 2 del
precedente elenco).\\
\const{SECURE\_NOROOT} & Il processo non assume nessuna capacità
aggiuntiva quando esegue un programma, anche
- se ha \textit{user-ID} nullo o il programma ha
+ se ha \ids{UID} nullo o il programma ha
il \acr{suid} bit attivo ed appartiene
all'amministratore (regola di compatibilità
per l'esecuzione di programmi senza
breve descrizione ed il nome delle costanti che le identificano, è riportato
in tab.~\ref{tab:proc_capabilities};\footnote{l'elenco presentato questa
tabella, ripreso dalla pagina di manuale (accessibile con \texttt{man
- capabilities}) e dalle definizioni in \texttt{linux/capabilities.h}, è
- aggiornato al kernel 2.6.26.} la tabella è divisa in due parti, la prima
-riporta le \textit{capabilities} previste anche nella bozza dello standard
-POSIX1.e, la seconda quelle specifiche di Linux. Come si può notare dalla
-tabella alcune \textit{capabilities} attengono a singole funzionalità e sono
-molto specializzate, mentre altre hanno un campo di applicazione molto vasto,
-che è opportuno dettagliare maggiormente.
+ capabilities}) e dalle definizioni in
+ \texttt{include/linux/capabilities.h}, è aggiornato al kernel 2.6.26.} la
+tabella è divisa in due parti, la prima riporta le \textit{capabilities}
+previste anche nella bozza dello standard POSIX1.e, la seconda quelle
+specifiche di Linux. Come si può notare dalla tabella alcune
+\textit{capabilities} attengono a singole funzionalità e sono molto
+specializzate, mentre altre hanno un campo di applicazione molto vasto, che è
+opportuno dettagliare maggiormente.
\begin{table}[!h!btp]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}{|l|p{11.9cm}|}
+ \begin{tabular}{|l|p{10.5cm}|}
\hline
\textbf{Capacità}&\textbf{Descrizione}\\
\hline
intercomunicazione fra processi (vedi
sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).\\
\const{CAP\_LEASE} & La capacità di creare dei \textit{file lease}
- \index{file!lease} (vedi
+ \itindex{file~lease} (vedi
sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease})
pur non essendo proprietari del file (dal kernel
2.4).\\
La prima fra le capacità ``\textsl{ampie}'' che occorre dettagliare
maggiormente è \const{CAP\_FOWNER}, che rimuove le restrizioni poste ad un
processo che non ha la proprietà di un file in un vasto campo di
-operazioni;\footnote{vale a dire la richiesta che l'user-ID effettivo del
- processo (o meglio il \textit{filesystem user-ID}, vedi
+operazioni;\footnote{vale a dire la richiesta che l'\ids{UID} effettivo del
+ processo (o meglio l'\ids{UID} di filesystem, vedi
sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con quello del proprietario.} queste
comprendono i cambiamenti dei permessi e dei tempi del file (vedi
sez.~\ref{sec:file_perm_management} e sez.~\ref{sec:file_file_times}), le
\const{CAP\_SYS\_ADMIN}, che copre una serie di operazioni amministrative,
come impostare le quote disco (vedi sez.\ref{sec:disk_quota}), attivare e
disattivare la swap, montare, rimontare e smontare filesystem (vedi
-sez.~\ref{sec:sys_file_config}), effettuare operazioni di controllo su
+sez.~\ref{sec:filesystem_mounting}), effettuare operazioni di controllo su
qualunque oggetto dell'IPC di SysV (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv}), operare
sugli attributi estesi dei file di classe \texttt{security} o \texttt{trusted}
-(vedi sez.~\ref{sec:file_xattr}), specificare un \textit{user-ID} arbitrario
-nella trasmissione delle credenziali dei socket (vedi
+(vedi sez.~\ref{sec:file_xattr}), specificare un \ids{UID} arbitrario nella
+trasmissione delle credenziali dei socket (vedi
sez.~\ref{sec:socket_credential_xxx}), assegnare classi privilegiate
(\const{IOPRIO\_CLASS\_RT} e prima del kernel 2.6.25 anche
\const{IOPRIO\_CLASS\_IDLE}) per lo scheduling dell'I/O (vedi
sez.~\ref{sec:io_priority}), superare il limite di sistema sul numero massimo
-di file aperti,\footnote{quello indicato da \procfile{/proc/sys/fs/file-max}.}
+di file aperti,\footnote{quello indicato da \sysctlfile{fs/file-max}.}
effettuare operazioni privilegiate sulle chiavi mantenute dal kernel (vedi
sez.~\ref{sec:keyctl_management}), usare la funzione \func{lookup\_dcookie},
usare \const{CLONE\_NEWNS} con \func{unshare} e \func{clone}, (vedi
indicato che per poterle utilizzare fosse necessario che la macro
\macro{\_POSIX\_SOURCE} risultasse non definita (ed era richiesto di inserire
una istruzione \texttt{\#undef \_POSIX\_SOURCE} prima di includere
-\texttt{sys/capability.h}) requisito che non risulta più presente.\footnote{e
- non è chiaro neanche quanto sia mai stato davvero necessario.}
+\headfile{sys/capability.h}) requisito che non risulta più
+presente.\footnote{e non è chiaro neanche quanto sia mai stato davvero
+ necessario.}
Si tenga presente che le strutture di fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}, come i
prototipi delle due funzioni \func{capget} e \func{capset}, sono soggette ad
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize
\centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/cap_user_header_t.h}
\end{minipage}
\normalsize
garantiscono la stabilità nell'interfaccia, è sempre opportuno effettuare la
gestione delle \textit{capabilities} utilizzando le funzioni di libreria a
questo dedicate. Queste funzioni, che seguono quanto previsto nelle bozze
-dello standard POSIX.1e, non fanno parte delle \acr{glibc} e sono fornite in
+dello standard POSIX.1e, non fanno parte della \acr{glibc} e sono fornite in
una libreria a parte,\footnote{la libreria è \texttt{libcap2}, nel caso di
Debian può essere installata con il pacchetto omonimo.} pertanto se un
programma le utilizza si dovrà indicare esplicitamente l'uso della suddetta
libreria attraverso l'opzione \texttt{-lcap} del compilatore.
-Le funzioni dell'interfaccia delle bozze di POSIX.1e prevedono l'uso di uno
-tipo di dato opaco, \type{cap\_t}, come puntatore ai dati mantenuti nel
-cosiddetto \textit{capability state},\footnote{si tratta in sostanza di un
- puntatore ad una struttura interna utilizzata dalle librerie, i cui campi
- non devono mai essere acceduti direttamente.} in sono memorizzati tutti i
-dati delle \textit{capabilities}. In questo modo è possibile mascherare i
-dettagli della gestione di basso livello, che potranno essere modificati senza
-dover cambiare le funzioni dell'interfaccia, che faranno riferimento soltanto
-ad oggetti di questo tipo. L'interfaccia pertanto non soltanto fornisce le
-funzioni per modificare e leggere le \textit{capabilities}, ma anche quelle
-per gestire i dati attraverso \type{cap\_t}.
+Le funzioni dell'interfaccia delle bozze di POSIX.1e prevedono l'uso di un
+\index{tipo!opaco} tipo di dato opaco, \type{cap\_t}, come puntatore ai dati
+mantenuti nel cosiddetto \textit{capability state},\footnote{si tratta in
+ sostanza di un puntatore ad una struttura interna utilizzata dalle librerie,
+ i cui campi non devono mai essere acceduti direttamente.} in sono
+memorizzati tutti i dati delle \textit{capabilities}. In questo modo è
+possibile mascherare i dettagli della gestione di basso livello, che potranno
+essere modificati senza dover cambiare le funzioni dell'interfaccia, che
+faranno riferimento soltanto ad oggetti di questo tipo. L'interfaccia
+pertanto non soltanto fornisce le funzioni per modificare e leggere le
+\textit{capabilities}, ma anche quelle per gestire i dati attraverso
+\type{cap\_t}.
La prima funzione dell'interfaccia è quella che permette di inizializzare un
\textit{capability state}, allocando al contempo la memoria necessaria per i
con l'argomento \param{flag}. Questo deve essere specificato con una variabile
di tipo \type{cap\_flag\_t} che può assumere esclusivamente\footnote{si tratta
in effetti di un tipo enumerato, come si può verificare dalla sua
- definizione che si trova in \texttt{/usr/include/sys/capability.h}.} uno dei
-valori illustrati in tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
+ definizione che si trova in \headfile{sys/capability.h}.} uno dei valori
+illustrati in tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
Si possono inoltre confrontare in maniera diretta due diversi
\textit{capability state} con la funzione \funcd{cap\_compare}; il suo
tab.~\ref{tab:proc_capabilities}, in questo caso però non è possibile
combinare diversi valori in una maschera binaria, una variabile di tipo
\type{cap\_value\_t} può indicare una sola capacità.\footnote{in
- \texttt{sys/capability.h} il tipo \type{cap\_value\_t} è definito come
+ \headfile{sys/capability.h} il tipo \type{cap\_value\_t} è definito come
\ctyp{int}, ma i valori validi sono soltanto quelli di
tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.}
nomi di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} separati da virgole, seguito da un
operatore, e dall'indicazione degli insiemi a cui l'operazione si applica. I
nomi delle capacità possono essere scritti sia maiuscoli che minuscoli, viene
-inoltre riconosciuto il nome speciale \texttt{all} che è equivalmente a
+inoltre riconosciuto il nome speciale \texttt{all} che è equivalente a
scrivere la lista completa. Gli insiemi sono identificati dalle tre lettere
iniziali: ``\texttt{p}'' per il \textit{permitted}, ``\texttt{i}'' per
l'\textit{inheritable} ed ``\texttt{e}'' per l'\textit{effective} che devono
L'assegnazione si applica invece su tutti gli insiemi allo stesso tempo,
pertanto l'uso di ``\texttt{=}'' è equivalente alla cancellazione preventiva
di tutte le capacità ed alla impostazione di quelle elencate negli insiemi
-specificati, pertanto in genere lo si usa una sola volta all'inizio della
-stringa. In tal caso l'elenco delle capacità può non essere indicato e viene
-assunto che si stia facendo riferimento a tutte quante senza doverlo scrivere
-esplicitamente.
+specificati, questo significa che in genere lo si usa una sola volta
+all'inizio della stringa. In tal caso l'elenco delle capacità può non essere
+indicato e viene assunto che si stia facendo riferimento a tutte quante senza
+doverlo scrivere esplicitamente.
Come esempi avremo allora che un processo non privilegiato di un utente, che
non ha nessuna capacità attiva, avrà una rappresentazione nella forma
``\texttt{=}'' che corrisponde al fatto che nessuna capacità viene assegnata a
nessun insieme (vale la cancellazione preventiva), mentre un processo con
privilegi di amministratore avrà una rappresentazione nella forma
-``\texttt{=ep}'' in cui tutte le capacità vengono assegnati agli insiemi
-\textit{permitted} ed \textit{effective} (l' \textit{inheritable} è ignorato
+``\texttt{=ep}'' in cui tutte le capacità vengono assegnate agli insiemi
+\textit{permitted} ed \textit{effective} (e l'\textit{inheritable} è ignorato
in quanto per le regole viste a pag.~\ref{sec:capability-uid-transition} le
-capacità verranno attivate attraverso una \func{exec}). Infine, come esempio
-meno banale, otterremo per \texttt{init} una rappresentazione nella forma
-``\texttt{=ep cap\_setpcap-e}'' dato che come accennato tradizionalmente la
-\textit{capability} \const{CAP\_SETPCAP} è sempre stata rimossa da detto
-processo.
+capacità verranno comunque attivate attraverso una \func{exec}). Infine, come
+esempio meno banale dei precedenti, otterremo per \texttt{init} una
+rappresentazione nella forma ``\texttt{=ep cap\_setpcap-e}'' dato che come
+accennato tradizionalmente \const{CAP\_SETPCAP} è sempre stata rimossa da
+detto processo.
Viceversa per passare ottenere un \textit{capability state} dalla sua
rappresentazione testuale si può usare \funcd{cap\_from\_text}, il cui
Alle due funzioni citate se ne aggiungono altre due che consentono di
convertire i valori delle costanti di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} nelle
stringhe usate nelle rispettive rappresentazioni e viceversa. Le due funzioni,
-\func{cap\_to\_name} e \func{cap\_from\_name}, sono estensioni specifiche di
+\funcd{cap\_to\_name} e \funcd{cap\_from\_name}, sono estensioni specifiche di
Linux ed i rispettivi prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{sys/capability.h}
prototipo\footnote{su alcune pagine di manuale la funzione è descritta con un
prototipo sbagliato, che prevede un valore di ritorno di tipo \type{cap\_t},
ma il valore di ritorno è intero, come si può verificare anche dalla
- dichiarazione della stessa in \texttt{sys/capability.h}.} è:
+ dichiarazione della stessa in \headfile{sys/capability.h}.} è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/capability.h}
dalla riga di comando.} o tramite l'opzione \texttt{-p}, quelle di un
processo qualunque il cui pid viene passato come parametro dell'opzione.
-\begin{figure}[htb]
+\begin{figure}[!htbp]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
\includecodesample{listati/getcap.c}
\end{minipage}
\normalsize
-\subsection{La funzione \func{chroot}}
+\subsection{La gestione dei {chroot}}
\label{sec:file_chroot}
% TODO introdurre nuova sezione sulle funzionalità di sicurezza avanzate, con
programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
questa sezione.
+% TODO riferimenti ai bind mount, link simbolici ecc.
+
Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una
-directory di lavoro, ha anche una directory \textsl{radice}\footnote{entrambe
- sono contenute in due campi (rispettivamente \var{pwd} e \var{root}) di
- \struct{fs\_struct}; vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} che, pur essendo
-di norma corrispondente alla radice dell'albero di file e directory come visto
-dal kernel (ed illustrato in sez.~\ref{sec:file_organization}), ha per il
-processo il significato specifico di directory rispetto alla quale vengono
-risolti i \itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname}
-assoluti.\footnote{cioè quando un processo chiede la risoluzione di un
- \textit{pathname}, il kernel usa sempre questa directory come punto di
- partenza.} Il fatto che questo valore sia specificato per ogni processo apre
-allora la possibilità di modificare le modalità di risoluzione dei
-\textit{pathname} assoluti da parte di un processo cambiando questa directory,
-così come si fa coi \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi
-cambiando la directory di lavoro.
+\index{directory~di~lavoro} directory di lavoro, ha anche una directory
+\textsl{radice}\footnote{entrambe sono contenute in due campi (rispettivamente
+ \var{pwd} e \var{root}) di \kstruct{fs\_struct}; vedi
+ fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} che, pur essendo di norma corrispondente
+alla radice dell'albero di file e directory come visto dal kernel (ed
+illustrato in sez.~\ref{sec:file_pathname}), ha per il processo il significato
+specifico di directory rispetto alla quale vengono risolti i
+\itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname} assoluti.\footnote{cioè quando
+ un processo chiede la risoluzione di un \textit{pathname}, il kernel usa
+ sempre questa directory come punto di partenza.} Il fatto che questo valore
+sia specificato per ogni processo apre allora la possibilità di modificare le
+modalità di risoluzione dei \textit{pathname} assoluti da parte di un processo
+cambiando questa directory, così come si fa coi
+\itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi cambiando la
+\index{directory~di~lavoro} directory di lavoro.
Normalmente la directory radice di un processo coincide anche con la radice
del filesystem usata dal kernel, e dato che il suo valore viene ereditato dal
\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per
un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EPERM}] l'user-ID effettivo del processo non è zero.
+ \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo del processo non è zero.
\end{errlist}
ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
\errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP};
Questo è il motivo per cui la funzione è efficace solo se dopo averla eseguita
si cedono i privilegi di root. Infatti se per un qualche motivo il processo
-resta con la directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail}, potrà
-comunque accedere a tutto il resto del filesystem usando
-\itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi, i quali, partendo
-dalla directory di lavoro che è fuori della \textit{chroot jail}, potranno
-(con l'uso di ``\texttt{..}'') risalire fino alla radice effettiva del
-filesystem.
+resta con \index{directory~di~lavoro} la directory di lavoro fuori dalla
+\textit{chroot jail}, potrà comunque accedere a tutto il resto del filesystem
+usando \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi, i quali,
+partendo dalla directory di lavoro che è fuori della \textit{chroot jail},
+potranno (con l'uso di ``\texttt{..}'') risalire fino alla radice effettiva
+del filesystem.
Ma se ad un processo restano i privilegi di amministratore esso potrà comunque
-portare la sua directory di lavoro fuori dalla \textit{chroot jail} in cui si
-trova. Basta infatti creare una nuova \textit{chroot jail} con l'uso di
-\func{chroot} su una qualunque directory contenuta nell'attuale directory di
-lavoro. Per questo motivo l'uso di questa funzione non ha molto senso quando
-un processo necessita dei privilegi di root per le sue normali operazioni.
+portare la sua \index{directory~di~lavoro} directory di lavoro fuori dalla
+\textit{chroot jail} in cui si trova. Basta infatti creare una nuova
+\textit{chroot jail} con l'uso di \func{chroot} su una qualunque directory
+contenuta nell'attuale directory di lavoro. Per questo motivo l'uso di questa
+funzione non ha molto senso quando un processo necessita dei privilegi di root
+per le sue normali operazioni.
Un caso tipico di uso di \func{chroot} è quello di un server FTP anonimo, in
questo caso infatti si vuole che il server veda solo i file che deve
% LocalWords: ptrace accounting NICE RESOURCE TTY CONFIG hangup vhangup dell'
% LocalWords: LEASE lease SETFCAP AUDIT permitted inherited inheritable AND nn
% LocalWords: bounding execve fork capget capset header hdrp datap ESRCH undef
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+% LocalWords: version libcap lcap clear ncap caps pag capgetp CapInh CapPrm RT
% LocalWords: fffffeff CapEff getcap scheduling lookup dqinfo SETINFO GETFMT
% LocalWords: NEWNS unshare nice NUMA ioctl journaling close XOPEN fdopendir
% LocalWords: btrfs mkostemp extN ReiserFS JFS Posix usrquota grpquota EDQUOT
% LocalWords: forced allowed sendmail SYSLOG WAKE ALARM CLOCK BOOTTIME dqstats
% LocalWords: REALTIME securebits GETSTATS QFMT curspace curinodes btime itime
% LocalWords: QIF BLIMITS bhardlimit bsoftlimit ILIMITS ihardlimit isoftlimit
-% LocalWords: INODES LIMITS USAGE valid dqi IIF BGRACE bgrace IGRACE igrace
+% LocalWords: INODES LIMITS USAGE valid dqi IIF BGRACE bgrace IGRACE igrace is
% LocalWords: Python Truelite Srl quotamodule Repository who nell' dall' KEEP
-% LocalWords: SECURE KEEPCAPS prctl FIXUP NOROOT LOCKED dell'IPC dell'I
+% LocalWords: SECURE KEEPCAPS prctl FIXUP NOROOT LOCKED dell'IPC dell'I IOPRIO
+% LocalWords: CAPBSET CLASS IDLE dcookie overflow DIFFERS Virtual everything
+% LocalWords: dentry register resolution cache dcache operation llseek poll ln
+% LocalWords: multiplexing fsync fasync seek block superblock gapil tex img du
+% LocalWords: second linked journaled source filesystemtype unsigned device
+% LocalWords: mountflags NODEV ENXIO dummy devfs magic MGC RDONLY NOSUID MOVE
+% LocalWords: NOEXEC SYNCHRONOUS REMOUNT MANDLOCK NODIRATIME umount MNT statfs
+% LocalWords: fstatfs fstab mntent ino bound orig new setpcap metadati sysfs
+% LocalWords: bind DIRSYNC lsattr Hierarchy FHS SHARED UNBINDABLE shared REC
+% LocalWords: subtree SILENT log unbindable BUSY EAGAIN EXPIRE DETACH NOFOLLOW
+% LocalWords: lazy encfs sshfs setfsent getfsent getfsfile getfsspec endfsent
+% LocalWords: setmntent getmntent addmntent endmntent hasmntopt
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
projects / gapil.git / blobdiff