%% filedir.tex
%%
-%% Copyright (C) 2000-2011 Simone Piccardi. Permission is granted to
+%% Copyright (C) 2000-2012 Simone Piccardi. Permission is granted to
%% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free
%% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the
%% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
%% License".
%%
-\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
-faremo una trattazione dettagliata su come è strutturato il sistema base di
-protezioni e controllo dell'accesso ai file e sulle funzioni che ne permettono
-la gestione. 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}.
+\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.
+
+\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.
+
+\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.
+
+\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:file_link}).\\
+ \textsl{\code{unlink}} & Cancella un \textit{hard link} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_link}).\\
+ \textsl{\code{symlink}}& Crea un link simbolico (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_symlink}).\\
+ \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:file_remove}).\\
+ \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}
+
+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}
+
+\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:file_link}), 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:file_link}) a 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:file_remove}). 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 \acr{ext3}, probabilmente ancora il filesystem più
+diffuso, ed una serie di ulteriori miglioramento 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:sys_file_config}
+
+Come accennato in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} per poter accedere ai file
+occorre prima rendere disponibile al sistema il filesystem su cui essi sono
+memorizzati; l'operazione di attivazione del filesystem è chiamata
+\textsl{montaggio}, per far questo in Linux si usa la funzione \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{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, 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 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:file_link}) ottenendo un qualcosa di analogo in cui si può
+ 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:file_symlink}) 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{lsattr}.\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 \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 \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 cioè vengono ``\textsl{propagate}'' a tutti i \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 disabilità la capacità di
+ eseguire dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. 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}.
+
+\end{basedescript}
+
+% 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
+
+% TODO: (bassa priorità) non documentati ma presenti in sys/mount.h:
+% * MS_POSIXACL
+% * MS_KERNMOUNT
+% * MS_I_VERSION
+% * MS_ACTIVE
+% * MS_NOUSER
+
+
+Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile
+``\textsl{smontarlo}'' usando la funzione \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{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{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, \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{BUSY}] \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.
+
+\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:file_symlink})
+ 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}
+
+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{BUSY}. 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 inutilizzato
+per un certo periodo di tempo.
+
+% Infine il flag \const{UMOUNT\_NOFOLLOW} impedisce l'uso di un link simbolico
+% per \param{target} evitando così che si possano passare ai programmi che
+% effettuano lo smontaggio dei filesystem per i quali è previsto la possibilità
+% di gestione da parte degli utenti con uno programma \acr{sgid}
+
+Altre due funzioni 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 ; queste 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.
+
+\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}
+
+Le \acr{glibc} provvedono infine una serie di funzioni per la gestione dei due
+file \conffile{/etc/fstab} ed \conffile{/etc/mtab}, 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, per
+\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}, per cui ne
+tralasceremo la trattazione, rimandando al manuale delle \acr{glibc}
+\cite{glibc} per la documentazione completa.
+
+% TODO (bassa priorità) scrivere delle funzioni (getfsent e getmntent &C)
+% TODO (bassa priorità) documentare ? swapon e swapoff (man 2 ...)
\section{La gestione di file e directory}
\label{sec:file_dir}
\label{sec:file_link}
Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
-dei nomi fittizi (come gli alias del MacOS o i collegamenti di Windows o i
-nomi logici del VMS) che permettono di fare riferimento allo stesso file
+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.
+la gestione dei file 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}
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
+\funcd{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.
-
- \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
- errore nel qual caso \var{errno} viene impostata ai valori:
+
+\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{EXDEV}] i file \param{oldpath} e \param{newpath} non fanno
- riferimento ad un filesystem montato sullo stesso \textit{mount point}.
+ riferimento ad un filesystem montato sullo stesso \itindex{mount~point}
+ \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}
\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}
-
-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{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOTDIR}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS},
+ \errval{ELOOP}, \errval{ENOSPC}, \errval{EIO} nel loro significato
+ generico.}
+\end{funcproto}
+
+
+La funzione crea sul \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.
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
+collegamento diretto è possibile solo se entrambi i \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 \itindex{mount~point} \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.}
programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
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}.
+simbolici (che vedremo in sez.~\ref{sec:file_symlink}) e dei
+\itindex{bind~mount} \textit{bind mount} (già visti in
+sez.~\ref{sec:sys_file_config}) 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
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.
+ \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
+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
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:
+\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{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},
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOENT},
\errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
- \errval{EIO}.}
-\end{prototype}
+ \errval{EIO} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
\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}).
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}
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{stdio.h}
+\fdecl{int remove(const char *pathname)}
+\fdesc{Cancella un nome dal filesystem.}
+}
+{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}\footnote{questo vale usando le
\acr{glibc}; nelle libc4 e nelle libc5 la funzione \func{remove} è un
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}
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{stdio.h}
+\fdecl{int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
+\fdesc{Rinomina 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{newpath} è una directory mentre
\param{oldpath} non è una directory.
\item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
\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).
+ 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}).
\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
+ \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.
- \end{errlist}
- ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EPERM}, \errval{EMLINK},
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EPERM}, \errval{EMLINK},
\errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP} e
- \errval{ENOSPC}.}
-\end{prototype}
+ \errval{ENOSPC} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
La funzione rinomina il file \param{oldpath} in \param{newpath}, eseguendo se
necessario lo spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri
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:
+
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)}
+\fdesc{Crea un nuovo link simbolico.}
+}
+{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{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}.
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EACCES},
+ \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
+ \errval{ENOSPC} e \errval{EIO} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione crea un nuovo link simbolico con \textit{pathname} \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 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
\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 link
+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}.
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.
+sia come \itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluto che come
+\itindsub{pathname}{relativo} \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
\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
+ \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 directory di lavoro o la
- radice di qualche processo.
+ \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},
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.
+``\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 link \itindex{inode}
\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.
+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 \file{sys/sysmacros.h}, che viene
-automaticamente incluso quando si include \file{sys/types.h}; si possono
+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}:
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
\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
\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
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
+ \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}[!htb]
+\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,
Una seconda 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 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.
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{I file temporanei}
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}).
\end{errlist}}
\end{prototype}
-La funzionne genera un nome univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
+La funzionane genera un nome univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
\param{template}; dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
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
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.
\errval{EACCES}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG}.}
\end{functions}
-La funzione \func{stat} legge le informazion 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},
\errval{EROFS}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}.}
\end{functions}
-Emtrambe le funzioni fan sì che la dimensione del file sia troncata ad un
+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 pathame \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
\index{file!\textit{hole}} \textsl{buco} nel \itindex{sparse~file} file e ad
una lettura si otterranno degli zeri; si tenga presente però che questo
comportamento è supportato solo per filesystem nativi, ad esempio su un
-filesystem non nativo come il VFAT di windows questo non è possibile.
+filesystem non nativo come il VFAT di Windows questo non è possibile.
\subsection{I tempi dei file}
\label{sec:file_file_times}
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
usando la funzione \funcd{utime}, il cui prototipo è:
\begin{prototype}{utime.h}
{int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)}
- Modidica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
+ Modifica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/utimbuf.h}
\end{minipage}
\normalsize
\begin{prototype}
{sys/time.h}
{int utimes(const char *filename, struct timeval times[2])}
- Modidica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
+ Modifica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\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
Come per le precedenti funzioni il primo elemento di \param{times} indica il
tempo di ultimo accesso ed il secondo quello di ultima modifica, e se si usa
-il valore \const{NULL} verrà impostato il tempo corrente sia per l'ultimo
+il valore \val{NULL} verrà impostato il tempo corrente sia per l'ultimo
accesso che per l'ultima modifica. Nei singoli elementi di \param{times} si
possono inoltre utilizzare due valori speciali per il campo \var{tv\_nsec}:
con \const{UTIME\_NOW} si richiede l'uso del tempo corrente, mentre con
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
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},
- \textsl{ext3}, \textsl{ext4}, \textsl{reiserfs}) supportano questa
+ \textsl{ext3}, \textsl{ext4}, \textsl{ReiserFS}) supportano questa
caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista un'ulteriore
misura di sicurezza, volta a scongiurare l'abuso dei \itindex{suid~bit} bit
\acr{suid} e \acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi
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}
\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
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*}
Inizializza un'area di lavoro per una ACL di \param{count} voci.
\bodydesc{La funzione restituisce un puntatore all'area di lavoro in caso di
- successo e \const{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
+ successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{count} è negativo.
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
Produce la rappresentazione testuale di una ACL.
\bodydesc{La funzione restituisce il puntatore ad una stringa con la
- rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e \code{NULL} in
+ rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e \val{NULL} in
caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
\item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
\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}
\bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EBADF}].
\item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
ha in valore non corretto.
\item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
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}
+\label{sec:disk_quota}
+
+Quella delle quote disco è una funzionalità introdotta inizialmente da BSD, e
+presente in Linux fino dai kernel dalla serie 2.0, che consente di porre dei
+tetti massimi al consumo delle risorse di un filesystem (spazio disco e
+\textit{inode}) da parte di utenti e gruppi. Dato che la funzionalità ha senso
+solo per i filesystem su cui si mantengono i dati degli utenti\footnote{in
+ genere la si attiva sul filesystem che contiene le \textit{home} degli
+ utenti, dato che non avrebbe senso per i file di sistema che in genere
+ appartengono all'amministratore.} essa deve essere esplicitamente richiesta;
+questo si fa tramite due distinte opzioni di montaggio, \texttt{usrquota} e
+\texttt{grpquota} che abilitano le quote rispettivamente per gli utenti e per
+i gruppi. Grazie a questo è possibile usare le limitazioni sulle quote solo
+sugli utenti o solo sui gruppi.
+
+Il meccanismo prevede che per ciascun filesystem che supporta le quote disco
+(i vari \textit{extN}, \textit{btrfs}, \textit{XFS}, \textit{JFS},
+\textit{ReiserFS}) il kernel provveda sia a mantenere aggiornati i dati
+relativi al consumo delle risorse da parte di utenti e/o gruppi che a far
+rispettare i limiti imposti dal sistema, con la generazione di un errore di
+\errval{EDQUOT} per tutte le operazioni sui file che porterebbero ad un
+superamento degli stessi. Si tenga presente che questi due compiti sono
+separati, il primo si attiva al montaggio del filesystem con le quote
+attivate, il secondo deve essere abilitato esplicitamente.
+
+Per il mantenimento dei dati di consumo delle risorse vengono usati due file
+riservati (uno per le quote utente e l'altro per le quote gruppo) nella
+directory radice del filesystem su cui si sono attivate le quote;\footnote{la
+ cosa vale per tutti i filesystem tranne \textit{XFS} che mantiene i dati
+ internamente.} con la versione 2 del supporto delle quote, l'unica rimasta
+in uso, questi file sono \texttt{aquota.user} e \texttt{aquota.group}, in
+precedenza erano \texttt{quota.user} e \texttt{quota.group}. Dato che i file
+vengono aggiornati soltanto se il filesystem è stato montato con il supporto
+delle quote, se si abilita questo in un secondo tempo (o se si eseguono
+operazioni sul filesystem senza averlo abilitato) i dati contenuti possono non
+corrispondere esattamente allo stato corrente del consumo delle risorse; per
+questo in genere prima di montare in scrittura un filesystem su cui sono
+abilitate le quote in genere viene utilizzato il comando \cmd{quotacheck} per
+verificare e aggiornare i dati.
+
+Le restrizioni sul consumo delle risorse prevedono due limiti, il primo viene
+detto \textit{soft limit} e può essere superato per brevi periodi di tempo, il
+secondo viene detto \textit{hard limit} non può mai essere superato. Il
+periodo di tempo per cui è possibile superare il \textit{soft limit} è detto
+``\textsl{periodo di grazia}'' (\textit{grace period}), passato questo tempo
+il passaggio del \textit{soft limit} viene trattato allo stesso modo
+dell'\textit{hard limit}. Questi limiti riguardano separatamente sia lo
+spazio disco (i blocchi) che il numero di file (gli \textit{inode}) e devono
+pertanto essere specificati per entrambe le risorse.
+
+La funzione che consente di controllare tutti i vari aspetti della gestione
+delle quote è \funcd{quotactl}, ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/quota.h}
+
+ \funcdecl{quotactl(int cmd, const char *dev, int id, caddr\_t addr)}
+
+ Esegue una operazione di controllo sulle quote disco.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EACCES}] il file delle quote non è un file ordinario.
+ \item[\errcode{EBUSY}] si è richiesto \const{Q\_QUOTAON} ma le quote sono
+ già attive.
+ \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{addr} non è valido.
+ \item[\errcode{EIO}] errore di lettura/scrittura sul file delle quote.
+ \item[\errcode{EMFILE}] non si può aprire il file delle quote avendo
+ superato il limite sul numero di file aperti nel sistema.
+ \item[\errcode{EINVAL}] o \param{cmd} non è un comando valido,
+ o il dispositivo \param{dev} non esiste.
+ \item[\errcode{ENODEV}] \param{dev} non corrisponde ad un \textit{mount
+ point} attivo.
+ \item[\errcode{ENOPKG}] il kernel è stato compilato senza supporto per le
+ quote.
+ \item[\errcode{ENOTBLK}] \param{dev} non è un dispositivo a blocchi.
+ \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i permessi per l'operazione richiesta.
+ \item[\errcode{ESRCH}] è stato richiesto uno fra \const{Q\_GETQUOTA},
+ \const{Q\_SETQUOTA}, \const{Q\_SETUSE}, \const{Q\_SETQLIM} per un
+ filesystem senza quote attivate.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+La funzione richiede che il filesystem sul quale si vuole operare sia montato
+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 \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.
+
+Il tipo di operazione che si intende effettuare deve essere indicato tramite
+il primo argomento \param{cmd}, questo in genere viene specificato con
+l'ausilio della macro \macro{QCMD}:
+\begin{functions}
+ \funcdecl{int QCMD(subcmd,type)} Imposta il comando \param{subcmd} per il
+ tipo di quote (utente o gruppo) \param{type}.
+\end{functions}
+\noindent che consente di specificare, oltre al tipo di operazione, se questa
+deve applicarsi alle quote utente o alle quote gruppo, nel qual
+caso \param{type} deve essere rispettivamente \const{USRQUOTA} o
+\const{GRPQUOTA}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Comando} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{Q\_QUOTAON} & Attiva l'applicazione delle quote disco per il
+ filesystem indicato da \param{dev}, si deve passare
+ 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
+ richiede i privilegi di amministratore.\\
+ \const{Q\_GETQUOTA} & Legge i limiti ed i valori correnti delle quote nel
+ filesystem indicato da \param{dev} per l'utente o
+ il gruppo specificato da \param{id}; si devono avere
+ i privilegi di amministratore per leggere i dati
+ relativi ad altri utenti o a gruppi di cui non si fa
+ parte, il risultato viene restituito in una struttura
+ \struct{dqblk} all'indirizzo indicato
+ da \param{addr}.\\
+ \const{Q\_SETQUOTA} & Imposta i limiti per le quote nel filesystem
+ indicato da \param{dev} per l'utente o il gruppo
+ specificato da \param{id} secondo i valori ottenuti
+ dalla struttura \struct{dqblk} puntata
+ da \param{addr}; l'operazione richiede i privilegi
+ di amministratore.\\
+ \const{Q\_GETINFO} & Legge le informazioni (in sostanza i \textit{grace
+ time}) delle quote del filesystem indicato
+ da \param{dev} sulla struttura \struct{dqinfo}
+ puntata da \param{addr}, \param{id} viene ignorato.\\
+ \const{Q\_SETINFO} & Imposta le informazioni delle quote del filesystem
+ indicato da \param{dev} come ottenuti dalla
+ struttura \struct{dqinfo} puntata
+ da \param{addr}, \param{id} viene ignorato;
+ l'operazione richiede i privilegi di amministratore.\\
+ \const{Q\_GETFMT} & Richiede il valore identificativo (quello di
+ tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}) per il formato
+ delle quote attualmente in uso sul filesystem
+ indicato da \param{dev}, che sarà memorizzato
+ sul buffer di 4 byte puntato da \param{addr}.\\
+ \const{Q\_SYNC} & Aggiorna la copia su disco dei dati delle quote del
+ filesystem indicato da \param{dev}; in questo
+ caso \param{dev} può anche essere \val{NULL} nel
+ qual caso verranno aggiornati i dati per tutti i
+ filesystem con quote attive, \param{id}
+ e \param{addr} vengono comunque ignorati.\\
+ \const{Q\_GETSTATS} & Ottiene statistiche ed altre informazioni generali
+ relative al sistema delle quote per il filesystem
+ indicato da \param{dev}, richiede che si
+ passi come argomento \param{addr} l'indirizzo di una
+ struttura \struct{dqstats}, mentre i valori
+ di \param{id} e \param{dev} vengono ignorati;
+ l'operazione è obsoleta e non supportata nei kernel
+ più recenti, che espongono la stessa informazione
+ nei file sotto \procfile{/proc/self/fs/quota/}.\\
+% \const{} & .\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Possibili valori per l'argomento \param{subcmd} di
+ \macro{QCMD}.}
+ \label{tab:quotactl_commands}
+\end{table}
+
+
+Le diverse operazioni supportate da \func{quotactl}, da indicare con
+l'argomento \param{subcmd} di \macro{QCMD}, sono riportate in
+tab.~\ref{tab:quotactl_commands}. In generale le operazione di attivazione,
+disattivazione e di modifica dei limiti delle quote sono riservate e
+richiedono i privilegi di amministratore.\footnote{per essere precisi tutte le
+ operazioni indicate come privilegiate in tab.~\ref{tab:quotactl_commands}
+ richiedono la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Inoltre gli
+utenti possono soltanto richiedere i dati relativi alle proprie quote, solo
+l'amministratore può ottenere i dati di tutti.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Identificatore} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \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
+ \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
+ \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
+ $2^{64}$ byte e $2^{64}$ file.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori di identificazione del formato delle quote.}
+ \label{tab:quotactl_id_format}
+\end{table}
+
+Alcuni dei comandi di tab.~\ref{tab:quotactl_commands} sono alquanto complessi
+e richiedono un approfondimento maggiore, in particolare \const{Q\_GETQUOTA} e
+\const{Q\_SETQUOTA} fanno riferimento ad una specifica struttura
+\struct{dqblk}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:dqblk_struct},\footnote{la definizione mostrata è quella usata
+ fino dal kernel 2.4.22, non prenderemo in considerazione le versioni
+ obsolete.} nella quale vengono inseriti i dati relativi alle quote di un
+singolo utente.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/dqblk.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{dqblk} per i dati delle quote disco.}
+ \label{fig:dqblk_struct}
+\end{figure}
+
+La struttura viene usata sia con \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i valori
+correnti dei limiti e dell'occupazione delle risorse, che con
+\const{Q\_SETQUOTA} per effettuare modifiche ai limiti; come si può notare ci
+sono alcuni campi (in sostanza \val{dqb\_curspace}, \val{dqb\_curinodes},
+\val{dqb\_btime}, \val{dqb\_itime}) che hanno senso solo in lettura in quanto
+riportano uno stato non modificabile da \func{quotactl}, come l'uso corrente
+di spazio e \textit{inode} o il tempo che resta nel caso si sia superato un
+\textit{soft limit}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{QIF\_BLIMITS}& Limiti sui blocchi di
+ spazio disco (\val{dqb\_bhardlimit} e
+ \val{dqb\_bsoftlimit}).\\
+ \const{QIF\_SPACE} & Uso corrente
+ dello spazio disco (\val{dqb\_curspace}).\\
+ \const{QIF\_ILIMITS}& Limiti sugli \textit{inode}
+ (\val{dqb\_ihardlimit} e \val{dqb\_isoftlimit}).\\
+ \const{QIF\_INODES} & Uso corrente
+ degli \textit{inode} (\val{dqb\_curinodes}).\\
+ \const{QIF\_BTIME} & Tempo di
+ sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
+ blocchi (\val{dqb\_btime}).\\
+ \const{QIF\_ITIME} & Tempo di
+ sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
+ \textit{inode} (\val{dqb\_itime}).\\
+ \const{QIF\_LIMITS} & L'insieme di \const{QIF\_BLIMITS} e
+ \const{QIF\_ILIMITS}.\\
+ \const{QIF\_USAGE} & L'insieme di \const{QIF\_SPACE} e
+ \const{QIF\_INODES}.\\
+ \const{QIF\_TIMES} & L'insieme di \const{QIF\_BTIME} e
+ \const{QIF\_ITIME}.\\
+ \const{QIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti per il campo \val{dqb\_valid} di \struct{dqblk}.}
+ \label{tab:quotactl_qif_const}
+\end{table}
+
+
+Inoltre in caso di modifica di un limite si può voler operare solo su una
+delle risorse (blocchi o \textit{inode});\footnote{non è possibile modificare
+ soltanto uno dei limiti (\textit{hard} o \textit{soft}) occorre sempre
+ rispecificarli entrambi.} per questo la struttura prevede un campo apposito,
+\val{dqb\_valid}, il cui scopo è quello di indicare quali sono gli altri campi
+che devono essere considerati validi. Questo campo è una maschera binaria che
+deve essere espressa nei termini di OR aritmetico delle apposite costanti di
+tab.~\ref{tab:quotactl_qif_const}, dove si è riportato il significato di
+ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
+
+In lettura con \const{Q\_SETQUOTA} eventuali valori presenti in \struct{dqblk}
+vengono comunque ignorati, al momento la funzione sovrascrive tutti i campi e
+li marca come validi in \val{dqb\_valid}. Si possono invece usare
+\const{QIF\_BLIMITS} o \const{QIF\_ILIMITS} per richiedere di impostare solo
+la rispettiva tipologia di limiti con \const{Q\_SETQUOTA}. Si tenga presente
+che il sistema delle quote richiede che l'occupazione di spazio disco sia
+indicata in termini di blocchi e non di byte; dato che questo dipende da come
+si è creato il filesystem potrà essere necessario effettuare qualche
+controllo.\footnote{in genere viene usato un default di 1024 byte per blocco,
+ ma quando si hanno file di dimensioni medie maggiori può convenire usare
+ valori più alti per ottenere prestazioni migliori in conseguenza di un
+ minore frazionamento dei dati e di indici più corti.}
+
+Altre due operazioni che necessitano di un approfondimento sono
+\const{Q\_GETINFO} e \const{Q\_SETINFO}, che sostanzialmente consentono di
+ottenere i dati relativi alle impostazioni delle altre proprietà delle quote,
+che si riducono poi alla durata del \textit{grace time} per i due tipi di
+limiti. In questo caso queste si proprietà generali sono identiche per tutti
+gli utenti, per cui viene usata una operazione distinta dalle
+precedenti. Anche in questo caso le due operazioni richiedono l'uso di una
+apposita struttura \struct{dqinfo}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:dqinfo_struct}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/dqinfo.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{dqinfo} per i dati delle quote disco.}
+ \label{fig:dqinfo_struct}
+\end{figure}
+
+Come per \struct{dqblk} anche in questo caso viene usato un campo della
+struttura, \val{dqi\_valid} come maschera binaria per dichiarare quale degli
+altri campi sono validi; le costanti usate per comporre questo valore sono
+riportate in tab.~\ref{tab:quotactl_iif_const} dove si è riportato il
+significato di ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{IIF\_BGRACE}& Il \textit{grace period} per i blocchi
+ (\val{dqi\_bgrace}).\\
+ \const{IIF\_IGRACE}& Il \textit{grace period} per gli \textit{inode}
+ (\val{dqi\_igrace}).\\
+ \const{IIF\_FLAGS} & I flag delle quote (\val{dqi\_flags}) (inusato ?).\\
+ \const{IIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti per il campo \val{dqi\_valid} di \struct{dqinfo}.}
+ \label{tab:quotactl_iif_const}
+\end{table}
+
+Come in precedenza con \const{Q\_GETINFO} tutti i valori vengono letti
+sovrascrivendo il contenuto di \struct{dqinfo} e marcati come validi in
+\val{dqi\_valid}. In scrittura con \const{Q\_SETINFO} si può scegliere quali
+impostare, si tenga presente che i tempi dei campi \val{dqi\_bgrace} e
+\val{dqi\_igrace} devono essere specificati in secondi.
+
+Come esempi dell'uso di \func{quotactl} utilizzeremo estratti del codice di un
+modulo Python usato per fornire una interfaccia diretta a \func{quotactl}
+senza dover passare dalla scansione dei risultati di un comando. Il modulo si
+trova fra i pacchetti Debian messi a disposizione da Truelite Srl,
+all'indirizzo \url{http://labs.truelite.it/projects/packages}.\footnote{in
+ particolare il codice C del modulo è nel file \texttt{quotamodule.c}
+ visionabile a partire dall'indirizzo indicato nella sezione
+ \textit{Repository}.}
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/get_quota.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Esempio di codice per ottenere i dati delle quote.}
+ \label{fig:get_quota}
+\end{figure}
+
+Il primo esempio, riportato in fig.~\ref{fig:get_quota}, riporta il codice
+della funzione che consente di leggere le quote. La funzione fa uso
+dell'interfaccia dal C verso Python, che definisce i vari simboli \texttt{Py*}
+(tipi di dato e funzioni). Non staremo ad approfondire i dettagli di questa
+interfaccia, per la quale esistono numerose trattazioni dettagliate, ci
+interessa solo esaminare l'uso di \func{quotactl}.
+
+In questo caso la funzione prende come argomenti (\texttt{\small 1}) l'intero
+\texttt{who} che indica se si vuole operare sulle quote utente o gruppo,
+l'identificatore \texttt{id} dell'utente o del gruppo scelto, ed il nome del
+file di dispositivo del filesystem su cui si sono attivate le
+quote.\footnote{questi vengono passati come argomenti dalle funzioni mappate
+ come interfaccia pubblica del modulo (una per gruppi ed una per gli utenti)
+ che si incaricano di decodificare i dati passati da una chiamata nel codice
+ Python.} Questi argomenti vengono passati direttamente alla chiamata a
+\func{quotactl} (\texttt{\small 5}), a parte \texttt{who} che viene abbinato
+con \macro{QCMD} al comando \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i dati.
+
+La funzione viene eseguita all'interno di un condizionale (\texttt{\small
+ 5--16}) che in caso di successo provvede a costruire (\texttt{\small 6--12})
+opportunamente una risposta restituendo tramite la opportuna funzione di
+interfaccia un oggetto Python contenente i dati della struttura \struct{dqblk}
+relativi a uso corrente e limiti sia per i blocchi che per gli
+\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}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/set_block_quota.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Esempio di codice per impostare i limiti sullo spazio disco.}
+ \label{fig:set_block_quota}
+\end{figure}
+
+Per impostare i limiti sullo spazio disco si potrà usare una seconda funzione,
+riportata in fig.~\ref{fig:set_block_quota}, che prende gli stessi argomenti
+della precedente, con lo stesso significato, a cui si aggiungono i valori per
+il \textit{soft limit} e l'\textit{hard limit}. In questo caso occorrerà,
+prima di chiamare \func{quotactl}, inizializzare opportunamente
+(\texttt{\small 5--7}) i campi della struttura \struct{dqblk} che si vogliono
+utilizzare (quelli relativi ai limiti sui blocchi) e specificare gli stessi
+con \const{QIF\_BLIMITS} in \var{dq.dqb\_valid}.
+
+Fatto questo la chiamata a \func{quotactl}, stavolta con il comando
+\const{Q\_SETQUOTA}, viene eseguita come in precedenza all'interno di un
+condizionale (\texttt{\small 9--14}). In questo caso non essendovi da
+restituire nessun dato in caso di successo si usa (\texttt{\small 10}) una
+apposita funzione di uscita, mentre si restituisce come prima una eccezione
+con il valore di \var{errno} in caso di errore (\texttt{\small 12--13}).
\subsection{La gestione delle \textit{capabilities}}
capacità, cosa che ha reso l'uso di questa funzionalità poco diffuso, vista la
presenza di meccanismi alternativi per ottenere limitazioni delle capacità
dell'amministratore a livello di sistema operativo, come \index{SELinux}
-SELinux.
-
-Inoltre il meccanismo delle \textit{capabilities} è stato ulteriormente
-perfezionato nel kernel 2.6.25 rimovendo il significato che fino ad allora
-aveva avuto la capacità \macro{CAP\_SETPCAP} e le modalità di funzionamento
-del cosiddetto \itindex{capabilities~bounding~set} \textit{capabilities
- bounding set}. Ulteriori modifiche sono state apportate con il kernel 2.6.26
-per consentire la rimozione non ripristinabile dei privilegi di
+SELinux.
+
+Con questo supporto e con le ulteriori modifiche introdotte con il kernel
+2.6.25 il meccanismo delle \textit{capabilities} è stato totalmente
+rivoluzionato, rendendolo più aderente alle intenzioni originali dello
+standard POSIX, rimuovendo il significato che fino ad allora aveva avuto la
+capacità \const{CAP\_SETPCAP} e cambiando le modalità di funzionamento del
+cosiddetto \itindex{capabilities~bounding~set} \textit{capabilities bounding
+ set}. Ulteriori modifiche sono state apportate con il kernel 2.6.26 per
+consentire la rimozione non ripristinabile dei privilegi di
amministratore. Questo fa sì che il significato ed il comportamento del kernel
-finisca per dipendere pesantemente dalla versione dello stesso e dal fatto che
-le nuove \textit{file capabilities} siano abilitate o meno. Per capire meglio
-la situazione e cosa è cambiato conviene allora spiegare con maggiori dettagli
+finisca per dipendere dalla versione dello stesso e dal fatto che le nuove
+\textit{file capabilities} siano abilitate o meno. Per capire meglio la
+situazione e cosa è cambiato conviene allora spiegare con maggiori dettagli
come funziona il meccanismo delle \textit{capabilities}.
Il primo passo per frazionare i privilegi garantiti all'amministratore,
supportato fin dalla introduzione iniziale del kernel 2.2, è stato quello in
cui a ciascun processo sono stati associati tre distinti insiemi di
-\textit{capabilities}, denominati rispettivamente \textit{effective},
-\textit{permitted} ed \textit{inherited}. Questi insiemi vengono mantenuti in
-forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel li mantiene, come i
- vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid}, all'interno della
+\textit{capabilities}, denominati rispettivamente \textit{permitted},
+\textit{inheritable} ed \textit{effective}. Questi insiemi vengono mantenuti
+in forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel li mantiene, come
+ i vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid}, all'interno della
\struct{task\_struct} di ciascun processo (vedi
fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), nei tre campi \texttt{cap\_effective},
\texttt{cap\_inheritable}, \texttt{cap\_permitted} del tipo
\texttt{kernel\_cap\_t}; questo era, fino al kernel 2.6.25 definito come
intero a 32 bit per un massimo di 32 \textit{capabilities} distinte,
attualmente è stato aggiornato ad un vettore in grado di mantenerne fino a
- 64.} in cui ciascun bit corrisponde ad una capacità diversa.
+ 64.} in cui ciascun bit corrisponde ad una capacità diversa.
L'utilizzo di tre distinti insiemi serve a fornire una interfaccia flessibile
per l'uso delle \textit{capabilities}, con scopi analoghi a quelli per cui
sono mantenuti i diversi insiemi di identificatori di
-sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato è il seguente:
-\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato, che è rimasto sostanzialmente
+lo stesso anche dopo le modifiche seguite alla introduzione delle
+\textit{file capabilities} è il seguente:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
+ \textsl{può} impostare come \textsl{effettive} o come
+ \textsl{ereditabili}. Se un processo cancella una capacità da questo insieme
+ non potrà più riassumerla.\footnote{questo nei casi ordinari, sono
+ previste però una serie di eccezioni, dipendenti anche dal tipo di
+ supporto, che vedremo meglio in seguito dato il notevole intreccio nella
+ casistica.}
+\item[\textit{inheritable}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ ``\textsl{ereditabili}'', cioè di quelle che verranno trasmesse come insieme
+ delle \textsl{permesse} ad un nuovo programma eseguito attraverso una
+ chiamata ad \func{exec}.
\item[\textit{effective}] l'insieme delle \textit{capabilities}
``\textsl{effettive}'', cioè di quelle che vengono effettivamente usate dal
kernel quando deve eseguire il controllo di accesso per le varie operazioni
compiute dal processo.
-\item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
- ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
- \textsl{può} impostare come \textsl{effettive}. Se un processo cancella una
- capacità da questo insieme non potrà più riassumerla (almeno che non esegua
- un programma che è \acr{suid} di root).\footnote{e neanche in questo caso se
- vengono usate le estensioni introdotte con il kernel 2.6.26 che vedremo
- più avanti.}
-\item[\textit{inherited}] l'insieme delle \textit{capabilities}
- ``\textsl{ereditabili}'', cioè quelle che vengono trasmesse ad un nuovo
- programma eseguito attraverso una chiamata ad \func{exec} (con l'eccezione
- del caso che questo sia \acr{suid} di root).
\label{sec:capabilities_set}
\end{basedescript}
+Con l'introduzione delle \textit{file capabilities} sono stati introdotti
+altri tre insiemi associabili a ciascun file.\footnote{la realizzazione viene
+ eseguita con l'uso di uno specifico attributo esteso,
+ \texttt{security.capability}, la cui modifica è riservata, (come illustrato
+ in sez.~\ref{sec:file_xattr}) ai processi dotato della capacità
+ \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Le \textit{file capabilities} hanno effetto
+soltanto quando il file che le porta viene eseguito come programma con una
+\func{exec}, e forniscono un meccanismo che consente l'esecuzione dello stesso
+con maggiori privilegi; in sostanza sono una sorta di estensione del
+\acr{suid} bit limitato ai privilegi di amministratore. Anche questi tre
+insiemi sono identificati con gli stessi nomi di quello dei processi, ma il
+loro significato è diverso:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\textit{permitted}] (chiamato originariamente \textit{forced}) l'insieme
+ delle capacità che con l'esecuzione del programma verranno aggiunte alle
+ capacità \textsl{permesse} del processo.
+\item[\textit{inheritable}] (chiamato originariamente \textit{allowed})
+ l'insieme delle capacità che con l'esecuzione del programma possono essere
+ ereditate dal processo originario (che cioè non vengono tolte
+ dall'\textit{inheritable set} del processo originale all'esecuzione di
+ \func{exec}).
+\item[\textit{effective}] in questo caso non si tratta di un insieme ma di un
+ unico valore logico; se attivo all'esecuzione del programma tutte le
+ capacità che risulterebbero \textsl{permesse} verranno pure attivate,
+ inserendole automaticamente nelle \textsl{effettive}, se disattivato nessuna
+ capacità verrà attivata (cioè l'\textit{effective set} resterà vuoto).
+\end{basedescript}
-Fino al kernel 2.6.25 oltre a questi tre insiemi, che sono relativi al singolo
-processo, il kernel manteneva un insieme generale valido per tutto il sistema,
-chiamato \itindex{capabilities~bounding~set} \textit{capabilities bounding
- set}. Ogni volta che un programma viene posto in esecuzione con \func{exec}
-il contenuto degli insiemi \textit{effective} e \textit{permitted} vengono
-mascherati con un \textsl{AND} binario del contenuto corrente del
-\textit{capabilities bounding set}, così che il nuovo processo potrà disporre
-soltanto delle capacità in esso elencate.
-
-Il \textit{capabilities bounding set} era un parametro di sistema, accessibile
-attraverso il contenuto del file \procfile{/proc/sys/kernel/cap-bound}, che
-per questa sua caratteristica consentiva di impostare un limite generale alle
-capacità che possono essere accordate ai vari processi. Questo valore poteva
-essere impostato ad un valore arbitrario esclusivamente dal primo processo
-eseguito nel sistema (di norma cioè da \texttt{/sbin/init}), ogni processo
-eseguito successivamente (cioè con \textsl{pid} diverso da 1) anche se
-eseguito con privilegi di amministratore poteva soltanto rimuovere uno dei bit
-già presenti dell'insieme: questo significa che una volta rimossa una
-\textit{capability} dal \textit{capabilities bounding set} essa non sarà più
-disponibile, neanche per l'amministratore, a meno di un riavvio.
-
-Quando un programma viene messo in esecuzione\footnote{cioè quando viene
- eseguita la \func{execve} con cui lo si lancia; in corrispondenza di una
- \func{fork} le \textit{capabilities} non vengono modificate.} esso eredita
-(nel senso che assume negli insiemi \textit{effective} e \textit{permitted})
-le \textit{capabilities} mantenute nell'insieme \textit{inherited}, a meno che
-non sia eseguito un programma \acr{suid} di root o la \func{exec} sia stata
-eseguita da un programma con \textsl{uid} reale zero; in tal caso il programma
-ottiene tutte le \textit{capabilities} presenti nel \textit{capabilities
- bounding set}. In questo modo si può far si che ad un processo eseguito in
-un secondo tempo possano essere trasmesse solo un insieme limitato di
-capacità, impedendogli di recuperare quelle assenti nell'insieme
-\textit{inherited}. Si tenga presente invece che attraverso una \func{fork}
-vengono mantenute le stesse capacità del processo padre.
+\itindbeg{capabilities~bounding~set}
+
+Infine come accennato, esiste un ulteriore insieme, chiamato
+\textit{capabilities bounding set}, il cui scopo è quello di costituire un
+limite alle capacità che possono essere attivate per un programma. Il suo
+funzionamento però è stato notevolmente modificato con l'introduzione delle
+\textit{file capabilities} e si deve pertanto prendere in considerazione una
+casistica assai complessa.
+
+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
+\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
+\textsl{pid} 1, di norma \texttt{/sbin/init}) ha la possibilità di
+modificarlo; ogni processo eseguito successivamente, se dotato dei privilegi
+di amministratore, è in grado soltanto di rimuovere una delle
+\textit{capabilities} già presenti dell'insieme.\footnote{per essere precisi
+ occorreva la capacità \const{CAP\_SYS\_MODULE}.}
+
+In questo caso l'effetto complessivo del \textit{capabilities bounding set} è
+che solo le capacità in esso presenti possono essere trasmesse ad un altro
+programma attraverso una \func{exec}. Questo in sostanza significa che se un
+qualunque programma elimina da esso una capacità, considerato che
+\texttt{init} (almeno nelle versioni ordinarie) non supporta la reimpostazione
+del \textit{bounding set}, questa non sarà più disponibile per nessun processo
+a meno di un riavvio, eliminando così in forma definitiva quella capacità per
+tutti, compreso l'amministratore.\footnote{la qual cosa, visto il default
+ usato per il \textit{capabilities bounding set}, significa anche che
+ \const{CAP\_SETPCAP} non è stata praticamente mai usata nella sua forma
+ originale.}
+
+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
+\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}).
+
+Con questo nuovo meccanismo il \textit{bounding set} continua a ricoprire un
+ruolo analogo al precedente nel passaggio attraverso una \func{exec}, come
+limite alle capacità che possono essere aggiunte al processo in quanto
+presenti nel \textit{permitted set} del programma messo in esecuzione, in
+sostanza il nuovo programma eseguito potrà ricevere una capacità presente nel
+suo \textit{permitted set} (quello del file) solo se questa è anche nel
+\textit{bounding set} (del processo). In questo modo si possono rimuovere
+definitivamente certe capacità da un processo, anche qualora questo dovesse
+eseguire un programma privilegiato che prevede di riassegnarle.
+
+Si tenga presente però che in questo caso il \textit{bounding set} blocca
+esclusivamente le capacità indicate nel \textit{permitted set} del programma
+che verrebbero attivate in caso di esecuzione, e non quelle eventualmente già
+presenti nell'\textit{inheritable set} del processo (ad esempio perché
+presenti prima di averle rimosse dal \textit{bounding set}). In questo caso
+eseguendo un programma che abbia anche lui dette capacità nel suo
+\textit{inheritable set} queste verrebbero assegnate.
+
+In questa seconda versione inoltre il \textit{bounding set} costituisce anche
+un limite per le capacità che possono essere aggiunte all'\textit{inheritable
+ set} del processo stesso con \func{capset}, sempre nel senso che queste
+devono essere presenti nel \textit{bounding set} oltre che nel
+\textit{permitted set} del processo. Questo limite vale anche per processi con
+i privilegi di amministratore,\footnote{si tratta sempre di avere la
+ \textit{capability} \const{CAP\_SETPCAP}.} per i quali invece non vale la
+condizione che le \textit{capabilities} da aggiungere nell'\textit{inheritable
+ set} debbano essere presenti nel proprio \textit{permitted set}.\footnote{lo
+ scopo anche in questo caso è ottenere una rimozione definitiva della
+ possibilità di passare una capacità rimossa dal \textit{bounding set}.}
+
+Come si può notare per fare ricorso alle \textit{capabilities} occorre
+comunque farsi carico di una notevole complessità di gestione, aggravata dalla
+presenza di una radicale modifica del loro funzionamento con l'introduzione
+delle \textit{file capabilities}. Considerato che il meccanismo originale era
+incompleto e decisamente problematico nel caso di programmi che non ne
+sapessero tener conto,\footnote{c'è stato un grosso problema di sicurezza con
+ \texttt{sendmail}, riuscendo a rimuovere \const{CAP\_SETGID}
+ dall'\textit{inheritable set} di un processo si ottenne di far fallire
+ \func{setuid} in maniera inaspettata per il programma (che aspettandosi
+ sempre il successo della funzione non ne controllava lo stato di uscita) con
+ la conseguenza di effettuare come amministratore operazioni che altrimenti
+ sarebbero state eseguite, senza poter apportare danni, da utente normale.}
+ci soffermeremo solo sulla implementazione completa presente a partire dal
+kernel 2.6.25, tralasciando ulteriori dettagli riguardo la versione
+precedente.
+
+Riassumendo le regole finora illustrate tutte le \textit{capabilities} vengono
+ereditate senza modifiche attraverso una \func{fork} mentre, indicati con
+\texttt{orig\_*} i valori degli insiemi del processo chiamante, con
+\texttt{file\_*} quelli del file eseguito e con \texttt{bound\_set} il
+\textit{capabilities bounding set}, dopo l'invocazione di \func{exec} il
+processo otterrà dei nuovi insiemi di capacità \texttt{new\_*} secondo la
+formula (espressa in pseudo-codice C) di fig.~\ref{fig:cap_across_exec}; si
+noti come in particolare il \textit{capabilities bounding set} non viene
+comunque modificato e resta lo stesso sia attraverso una \func{fork} che
+attraverso una \func{exec}.
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{12cm}
+ \includecodesnip{listati/cap-results.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Espressione della modifica delle \textit{capabilities} attraverso
+ una \func{exec}.}
+ \label{fig:cap_across_exec}
+\end{figure}
+\itindend{capabilities~bounding~set}
+
+A queste regole se ne aggiungono delle altre che servono a riprodurre il
+comportamento tradizionale di un sistema unix-like in tutta una serie di
+circostanze. La prima di queste è relativa a quello che avviene quando si
+esegue un file senza \textit{capabilities}; se infatti si considerasse questo
+equivalente al non averne assegnata alcuna, non essendo presenti capacità né
+nel \textit{permitted set} né nell'\textit{inheritable set} del file,
+nell'esecuzione di un qualunque programma l'amministratore perderebbe tutti i
+privilegi originali dal processo.
+
+Per questo motivo se un programma senza \textit{capabilities} assegnate viene
+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
+proprio \textit{bounding set}. Lo stesso avviene quando l'eseguibile ha attivo
+il \acr{suid} bit ed appartiene all'amministratore, in entrambi i casi si
+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 \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 \ids{UID} effettivo nullo a non nullo
+ l'\textit{effective set} del processo viene totalmente azzerato, se
+ 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} \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},
+ \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_CHOWN}, \const{CAP\_FSETID} e
+ \const{CAP\_FOWNER} (le prime due a partire dal kernel 2.2.30), nella
+ transizione inversa verranno invece inserite nell'\textit{effective set}
+ quelle capacità della precedente lista che sono presenti nel suo
+ \textit{permitted set}.
+\item se come risultato di una transizione riguardante gli identificativi dei
+ gruppi \textit{real}, \textit{saved} ed \textit{effective} in cui si passa
+ da una situazione in cui uno di questi era nullo ad una in cui sono tutti
+ non nulli,\footnote{in sostanza questo è il caso di quando si chiama
+ \func{setuid} per rimuovere definitivamente i privilegi di amministratore
+ da un processo.} verranno azzerati completamente sia il \textit{permitted
+ set} che l'\textit{effective set}.
+\end{enumerate*}
+\label{sec:capability-uid-transition}
+
+La combinazione di tutte queste regole consente di riprodurre il comportamento
+ordinario di un sistema di tipo Unix tradizionale, ma può risultare
+problematica qualora si voglia passare ad una configurazione di sistema
+totalmente basata sull'applicazione delle \textit{capabilities}; in tal caso
+infatti basta ad esempio eseguire un programma con \acr{suid} bit di proprietà
+dell'amministratore per far riottenere ad un processo tutte le capacità
+presenti nel suo \textit{bounding set}, anche se si era avuta la cura di
+cancellarle dal \textit{permitted set}.
+
+\itindbeg{securebits}
+
+Per questo motivo a partire dal kernel 2.6.26, se le \textit{file
+ capabilities} sono abilitate, ad ogni processo viene stata associata una
+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 \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}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Flag} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}& Il processo non subisce la cancellazione delle
+ sue \textit{capabilities} quando tutti i suoi
+ \ids{UID} passano ad un valore non
+ nullo (regola di compatibilità per il cambio
+ 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 \ids{UID}
+ dei gruppi \textit{effective} e
+ \textit{file system} (regole di compatibilità
+ 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 \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
+ \textit{capabilities}).\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti identificative dei flag che compongono la maschera dei
+ \textit{securebits}.}
+ \label{tab:securebits_values}
+\end{table}
+
+A ciascuno dei flag di tab.~\ref{tab:securebits_values} è inoltre abbinato un
+corrispondente flag di blocco, identificato da una costante omonima con
+l'estensione \texttt{\_LOCKED}, la cui attivazione è irreversibile ed ha
+l'effetto di rendere permanente l'impostazione corrente del corrispondente
+flag ordinario; in sostanza con \const{SECURE\_KEEP\_CAPS\_LOCKED} si rende
+non più modificabile \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}, ed analogamente avviene con
+\const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP\_LOCKED} per
+\const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP} e con \const{SECURE\_NOROOT\_LOCKED} per
+\const{SECURE\_NOROOT}.
+
+Per l'impostazione di questi flag sono stata predisposte due specifiche
+operazioni di \func{prctl} (vedi sez.~\ref{sec:process_prctl}),
+\const{PR\_GET\_SECUREBITS}, che consente di ottenerne il valore, e
+\const{PR\_SET\_SECUREBITS}, che consente di modificarne il valore; per
+quest'ultima sono comunque necessari i privilegi di amministratore ed in
+particolare la capacità \const{CAP\_SETPCAP}. Prima dell'introduzione dei
+\textit{securebits} era comunque possibile ottenere lo stesso effetto di
+\const{SECURE\_KEEP\_CAPS} attraverso l'uso di un'altra operazione di
+\func{prctl}, \const{PR\_SET\_KEEPCAPS}.
+
+\itindend{securebits}
+
+Oltre alla gestione dei \textit{securebits} la nuova versione delle
+\textit{file capabilities} prevede l'uso di \func{prctl} anche per la gestione
+del \textit{capabilities bounding set}, attraverso altre due operazioni
+dedicate, \const{PR\_CAPBSET\_READ} per controllarne il valore e
+\const{PR\_CAPBSET\_DROP} per modificarlo; quest'ultima di nuovo è una
+operazione privilegiata che richiede la capacità \const{CAP\_SETPCAP} e che,
+come indica chiaramente il nome, permette solo la rimozione di una
+\textit{capability} dall'insieme; per i dettagli sull'uso di tutte queste
+operazioni si rimanda alla rilettura di sez.~\ref{sec:process_prctl}.
% TODO verificare per process capability bounding set, vedi:
% http://git.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commit;h=3b7391de67da515c91f48aa371de77cb6cc5c07e
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.
-
-\begin{table}[!h!bt]
+ 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{11.5cm}|}
+ \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).\\
\itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
\const{CAP\_NET\_RAW} & La capacità di usare socket \texttt{RAW} e
\texttt{PACKET} (vedi sez.~\ref{sec:sock_type}).\\
- \const{CAP\_SETPCAP} & Prima del 2.6.24 la capacità di impostare o
- rimuovere le \textit{capabilities} da un
- processo, dopo quella di impostare una capacità
- del \textit{bounding set} nelle proprie
- \textit{inheritable} o rimoverla dal
- \textit{bounding set} stesso.\\
+ \const{CAP\_SETPCAP} & La capacità di modifiche privilegiate alle
+ \textit{capabilities}.\\
\const{CAP\_SYS\_ADMIN} & La capacità di eseguire una serie di compiti
- amministrativi. \\
+ amministrativi.\\
\const{CAP\_SYS\_BOOT} & La capacità di fare eseguire un riavvio del
- sistema.\\
-% TODO trattare reboot e kexec
+ sistema (vedi sez.~\ref{sec:sys_reboot}).\\
\const{CAP\_SYS\_CHROOT}& La capacità di eseguire la funzione
- \func{chroot} (vedi
- sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
+ \func{chroot} (vedi sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
\const{CAP\_MAC\_ADMIN} & La capacità amministrare il \textit{Mandatory
Access Control} di Smack (dal kernel 2.6.25).\\
\const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}& La capacità evitare il \textit{Mandatory
Access Control} di Smack (dal kernel 2.6.25).\\
\const{CAP\_SYS\_MODULE}& La capacità di caricare e rimuovere moduli del
kernel.\\
- \const{CAP\_SYS\_NICE} & La capacità di modificare le priorità dei
- processi.\\
+ \const{CAP\_SYS\_NICE} & La capacità di modificare le varie priorità dei
+ processi (vedi sez.~\ref{sec:proc_priority}).\\
\const{CAP\_SYS\_PACCT} & La capacità di usare le funzioni di
\textit{accounting} dei processi (vedi
sez.~\ref{sec:sys_bsd_accounting}).\\
- \const{CAP\_SYS\_PTRACE}& La capacità di tracciare qualunque processo con
+ \const{CAP\_SYS\_PTRACE}& La capacità di tracciare qualunque processo con
\func{ptrace} (vedi
- sez.~\ref{sec:xxx_ptrace}).\\
- \const{CAP\_SYS\_RAWIO} & La capacità di eseguire operazioni sulle porte
+ sez.~\ref{sec:process_ptrace}).\\
+ \const{CAP\_SYS\_RAWIO} & La capacità di operare sulle porte
di I/O con \func{ioperm} e \func{iopl} (vedi
- sez.~\ref{sec:file_io_port}).\\
- \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}& La capacità di superare le limitazioni sulle
- risorse.\\
+ sez.~\ref{sec:process_io_port}).\\
+ \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}& La capacità di superare le varie limitazioni
+ sulle risorse.\\
\const{CAP\_SYS\_TIME} & La capacità di modificare il tempo di sistema
(vedi sez.~\ref{sec:sys_time}).\\
\const{CAP\_SYS\_TTY\_CONFIG}& La capacità di simulare un \textit{hangup}
introdotta dal kernel 2.6.38 come capacità
separata da \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.\\
\const{CAP\_WAKE\_ALARM}& La capacità di usare i timer di tipo
- \macro{CLOCK\_BOOTTIME\_ALARM} e
- \macro{CLOCK\_REALTIME\_ALARM}, vedi
+ \const{CLOCK\_BOOTTIME\_ALARM} e
+ \const{CLOCK\_REALTIME\_ALARM}, vedi
sez.~\ref{sec:sig_timer_adv} (dal kernel 3.0).\\
\hline
\end{tabular}
controllo di accesso chiamato \itindex{Discrectionary~Access~Control~(DAC)}
\textit{Discrectionary Access Control} (da cui il nome DAC).}
-La prima di queste capacità ``\textsl{ampie}'' 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 sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con quello del proprietario.}
-queste comprendono i cambiamenti dei permessi e dei tempi del file (vedi
+
+Prima di dettagliare il significato della capacità più generiche, conviene
+però dedicare un discorso a parte a \const{CAP\_SETPCAP}, il cui significato è
+stato completamente cambiato con l'introduzione delle \textit{file
+ capabilities} nel kernel 2.6.24. In precedenza questa capacità era quella
+che permetteva al processo che la possedeva di impostare o rimuovere le
+\textit{capabilities} che fossero presenti nel \textit{permitted set} del
+chiamante di un qualunque altro processo. In realtà questo non è mai stato
+l'uso inteso nelle bozze dallo standard POSIX, ed inoltre, come si è già
+accennato, dato che questa capacità è assente nel \textit{capabilities
+ bounding set} usato di default, essa non è neanche mai stata realmente
+disponibile.
+
+Con l'introduzione \textit{file capabilities} e il cambiamento del significato
+del \textit{capabilities bounding set} la possibilità di modificare le
+capacità di altri processi è stata completamente rimossa, e
+\const{CAP\_SETPCAP} ha acquisito quello che avrebbe dovuto essere il suo
+significato originario, e cioè la capacità del processo di poter inserire nel
+suo \textit{inheritable set} qualunque capacità presente nel \textit{bounding
+ set}. Oltre a questo la disponibilità di \const{CAP\_SETPCAP} consente ad un
+processo di eliminare una capacità dal proprio \textit{bounding set} (con la
+conseguente impossibilità successiva di eseguire programmi con quella
+capacità), o di impostare i \textit{securebits} delle \textit{capabilities}.
+
+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'\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
-impostazioni degli attributi estesi e delle ACL (vedi
-sez.~\ref{sec:file_xattr} e \ref{sec:file_ACL}), poter ignorare lo
+impostazioni degli attributi dei file (vedi sez.~\ref{sec:file_ioctl}) e delle
+ACL (vedi sez.~\ref{sec:file_xattr} e \ref{sec:file_ACL}), poter ignorare lo
\itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} nella cancellazione dei file (vedi
sez.~\ref{sec:file_special_perm}), la possibilità di impostare il flag di
\const{O\_NOATIME} con \func{open} e \func{fcntl} (vedi
\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 sugli
-oggetti dell'IPC di SysV (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv}), operare sugli
-attributi estesi di classe \texttt{security} o \texttt{trusted} (vedi
-sez.~\ref{sec:file_xattr}), specificare un user-ID arbitrario nella
-trasmissione delle credenziali dei socket (vedi sez.~\ref{sec:socket_xxx}),
-assegnare classi privilegiate per lo scheduling dell'I/O (vedi
+sez.~\ref{sec:sys_file_config}), 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 \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:io_priority}), usare la funzione \func{lookup\_dcookie} (vedi
-sez.~\ref{sec:xxx_profiling}), usare \const{CLONE\_NEWNS} con \func{unshare},
-(vedi sez.~\ref{sec:process_clone}).
+sez.~\ref{sec:keyctl_management}), usare la funzione \func{lookup\_dcookie},
+usare \const{CLONE\_NEWNS} con \func{unshare} e \func{clone}, (vedi
+sez.~\ref{sec:process_clone}).
Originariamente \const{CAP\_SYS\_NICE} riguardava soltanto la capacità di
aumentare le priorità di esecuzione dei processi, come la diminuzione del
lo spazio disco riservato all'amministratore sui filesystem che lo supportano,
usare la funzione \func{ioctl} per controllare il \textit{journaling} sul
filesystem \acr{ext3}, non subire le quote disco, aumentare i limiti sulle
-risorse (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) e sulle dimensioni dei
-messaggi delle code del SysV IPC (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv_mq}).
-
+risorse di un processo (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) e quelle sul
+numero di processi, ed i limiti sulle dimensioni dei messaggi delle code del
+SysV IPC (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv_mq}).
Per la gestione delle \textit{capabilities} il kernel mette a disposizione due
funzioni che permettono rispettivamente di leggere ed impostare i valori dei
\end{errlist}
ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EINVAL}.
}
-
\end{functions}
Queste due funzioni prendono come argomenti due tipi di dati dedicati,
definiti come puntatori a due strutture specifiche di Linux, illustrate in
-fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}. Per poterle utilizzare occorre anche
-cancellare la macro \macro{\_POSIX\_SOURCE}.\footnote{per farlo occorre
- utilizzare la direttiva di preprocessore \direct{undef}; si dovrà cioè
- inserire una istruzione \texttt{\#undef \_POSIX\_SOURCE} prima di includere
- \texttt{sys/capability.h}.} 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 essere modificate con il
-cambiamento del kernel (in particolare i tipi di dati delle strutture) ed
-anche se finora l'interfaccia è risultata stabile, non c'è nessuna
-assicurazione che questa venga mantenuta.\footnote{anzi, visto lo scarso
- utilizzo di questa funzionalità ci sono state varie discussioni fra gli
- sviluppatori del kernel relative all'eliminarla o al modificarla
- radicalmente.} Pertanto se si vogliono scrivere programmi portabili che
-possano essere eseguiti su qualunque versione del kernel è opportuno
-utilizzare le interfacce di alto livello.
+fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}. Per un certo periodo di tempo era anche
+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
+\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
+essere modificate con il cambiamento del kernel (in particolare i tipi di dati
+delle strutture) ed anche se finora l'interfaccia è risultata stabile, non c'è
+nessuna assicurazione che questa venga mantenuta,\footnote{viene però
+ garantito che le vecchie funzioni continuino a funzionare.} Pertanto se si
+vogliono scrivere programmi portabili che possano essere eseguiti senza
+modifiche o adeguamenti su qualunque versione del kernel è opportuno
+utilizzare le interfacce di alto livello che vedremo più avanti.
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize
\centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
\includestruct{listati/cap_user_header_t.h}
\end{minipage}
\normalsize
\end{figure}
La struttura a cui deve puntare l'argomento \param{hdrp} serve ad indicare,
-tramite il campo \var{pid}, il processo del quale si vogliono leggere o
-modificare le \textit{capabilities}. Il campo \var{version} deve essere
-impostato al valore della versione delle usata dal kernel (quello indicato
-dalla costante \const{\_LINUX\_CAPABILITY\_VERSION} di
+tramite il campo \var{pid}, il PID del processo del quale si vogliono leggere
+o modificare le \textit{capabilities}. Con \func{capset} questo, se si usano
+le \textit{file capabilities}, può essere solo 0 o PID del processo chiamante,
+che sono equivalenti. Il campo \var{version} deve essere impostato al valore
+della versione delle stesse usata dal kernel (quello indicato da una delle
+costanti \texttt{\_LINUX\_CAPABILITY\_VERSION\_n} di
fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}) altrimenti le funzioni ritorneranno con un
errore di \errcode{EINVAL}, restituendo nel campo stesso il valore corretto
-della versione in uso. La struttura a cui deve puntare l'argomento
-\param{datap} invece conterrà i valori letti o da impostare per i tre insiemi
-delle capacità del processo.
+della versione in uso. La versione due è comunque deprecata e non deve essere
+usata (il kernel stamperà un avviso). I valori delle \textit{capabilities}
+devono essere passati come maschere binarie;\footnote{e si tenga presente che
+ i valori di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} non possono essere combinati
+ direttamente, indicando il numero progressivo del bit associato alla
+ relativa capacità.} con l'introduzione delle \textit{capabilities} a 64 bit
+inoltre il puntatore \param{datap} non può essere più considerato come
+relativo ad una singola struttura, ma ad un vettore di due
+strutture.\footnote{è questo cambio di significato che ha portato a deprecare
+ la versione 2, che con \func{capget} poteva portare ad un buffer overflow
+ per vecchie applicazioni che continuavano a considerare \param{datap} come
+ puntatore ad una singola struttura.}
Dato che le precedenti funzioni, oltre ad essere specifiche di Linux, non
garantiscono la stabilità nell'interfaccia, è sempre opportuno effettuare la
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
Crea ed inizializza un \textit{capability state}.
\bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
- \macro{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il
+ \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il
valore \errval{ENOMEM}.
}
\end{functions}
La funzione restituisce il puntatore \type{cap\_t} ad uno stato inizializzato
con tutte le \textit{capabilities} azzerate. In caso di errore (cioè quando
-non c'è memoria sufficiente ad allocare i dati) viene restituito \macro{NULL}
+non c'è memoria sufficiente ad allocare i dati) viene restituito \val{NULL}
ed \var{errno} viene impostata a \errval{ENOMEM}. La memoria necessaria a
mantenere i dati viene automaticamente allocata da \func{cap\_init}, ma dovrà
essere disallocata esplicitamente quando non è più necessaria utilizzando, per
dovrà essere un dato di tipo \type{cap\_t}, che per una descrizione testuale
dello stesso,\footnote{cioè quanto ottenuto tramite la funzione
\func{cap\_to\_text}.} nel qual caso l'argomento dovrà essere un dato di
-tipo \texttt{char *}. Per questo l'argomento \param{obj\_d} è dichiarato come
-\texttt{void *} e deve sempre corrispondere ad un puntatore ottenuto tramite
-le altre funzioni della libreria, altrimenti la funzione fallirà con un errore
-di \errval{EINVAL}.
+tipo \texttt{char *}. Per questo motivo l'argomento \param{obj\_d} è
+dichiarato come \texttt{void *} e deve sempre corrispondere ad un puntatore
+ottenuto tramite le altre funzioni della libreria, altrimenti la funzione
+fallirà con un errore di \errval{EINVAL}.
Infine si può creare una copia di un \textit{capability state} ottenuto in
precedenza tramite la funzione \funcd{cap\_dup}, il cui prototipo è:
Duplica un \textit{capability state} restituendone una copia.
\bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
- \macro{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere i
+ \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere i
valori \errval{ENOMEM} o \errval{EINVAL}.
}
\end{functions}
restituendo uno stato \textsl{vuoto}, analogo a quello che si ottiene nella
creazione con \func{cap\_init}.
-Per la gestione dei valori delle \textit{capabilities} presenti in un
-\textit{capability state} l'interfaccia prevede due funzioni,
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{CAP\_EFFECTIVE} & Capacità dell'insieme \textsl{effettivo}.\\
+ \const{CAP\_PERMITTED} & Capacità dell'insieme \textsl{permesso}.\\
+ \const{CAP\_INHERITABLE}& Capacità dell'insieme \textsl{ereditabile}.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_t} che
+ identifica gli insiemi delle \textit{capabilities}.}
+ \label{tab:cap_set_identifier}
+\end{table}
+
+Una variante di \func{cap\_clear} è \funcd{cap\_clear\_flag} che cancella da
+un \textit{capability state} tutte le \textit{capabilities} di un certo
+insieme fra quelli di pag.~\pageref{sec:capabilities_set}, il suo prototipo
+è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{int cap\_clear\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag)}
+
+ Cancella dal \textit{capability state} \param{cap\_p} tutte le
+ \textit{capabilities} dell'insieme \param{flag}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}. }
+\end{functions}
+
+La funzione richiede che si indichi quale degli insiemi si intente cancellare
+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 \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
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+ \funcdecl{int cap\_compare(cap\_t cap\_a, cap\_t cap\_b)}
+
+ Confronta due \textit{capability state}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 se i \textit{capability state} sono identici
+ ed un valore positivo se differiscono, non sono previsti errori.}
+\end{functions}
+
+La funzione esegue un confronto fra i due \textit{capability state} passati
+come argomenti e ritorna in un valore intero il risultato, questo è nullo se
+sono identici o positivo se vi sono delle differenze. Il valore di ritorno
+della funzione consente inoltre di per ottenere ulteriori informazioni su
+quali sono gli insiemi di \textit{capabilities} che risultano differenti. Per
+questo si può infatti usare la apposita macro \macro{CAP\_DIFFERS}:
+\begin{functions}
+ \funcdecl{int CAP\_DIFFERS(value, flag)} Controlla lo stato di eventuali
+ differenze delle \textit{capabilities} nell'insieme \texttt{flag}.
+\end{functions}
+
+La macro che richiede si passi nell'argomento \texttt{value} il risultato
+della funzione \func{cap\_compare} e in \texttt{flag} l'indicazione (coi
+valori di tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}) dell'insieme che si intende
+controllare; restituirà un valore diverso da zero se le differenze rilevate da
+\func{cap\_compare} sono presenti nell'insieme indicato.
+
+Per la gestione dei singoli valori delle \textit{capabilities} presenti in un
+\textit{capability state} l'interfaccia prevede due funzioni specifiche,
\funcd{cap\_get\_flag} e \funcd{cap\_set\_flag}, che permettono
-rispettivamente di leggere o impostare il valore di un flag delle
-\textit{capabilities}; i rispettivi prototipi sono:
+rispettivamente di leggere o impostare il valore di una capacità all'interno
+in uno dei tre insiemi già citati; i rispettivi prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{sys/capability.h}
In entrambe le funzioni l'argomento \param{cap\_p} indica il puntatore al
\textit{capability state} su cui operare, mentre l'argomento \param{flag}
-indica su quale dei tre insiemi illustrati a
-pag.~\pageref{sec:capabilities_set} si intende operare. Questi devono essere
-specificati 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
+indica su quale dei tre insiemi si intende operare, sempre con i valori di
tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
-\begin{table}[htb]
- \centering
- \footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|l|}
- \hline
- \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
- \hline
- \hline
- \const{CAP\_EFFECTIVE} & Capacità dell'insieme \textsl{effettivo}.\\
- \const{CAP\_PERMITTED} & Capacità dell'insieme \textsl{permesso}.\\
- \const{CAP\_INHERITABLE}& Capacità dell'insieme \textsl{ereditabile}.\\
- \hline
- \end{tabular}
- \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_t} che
- identifica gli insiemi delle \textit{capabilities}.}
- \label{tab:cap_set_identifier}
-\end{table}
-
La capacità che si intende controllare o impostare invece deve essere
specificata attraverso una variabile di tipo \type{cap\_value\_t}, che può
prendere come valore uno qualunque di quelli riportati in
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} deve indicare una sola capacità.\footnote{nel file di
- header citato nella nota precedente il tipo \type{cap\_value\_t} è definito
- come \ctyp{int}, ma i valori validi sono soltanto quelli di
- tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.}
+\type{cap\_value\_t} può indicare una sola capacità.\footnote{in
+ \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}.}
Infine lo stato di una capacità è descritto ad una variabile di tipo
\type{cap\_flag\_value\_t}, che a sua volta può assumere soltanto
La funzione \func{cap\_get\_flag} legge lo stato della capacità indicata
dall'argomento \param{cap} all'interno dell'insieme indicato dall'argomento
-\param{flag} e ne restituisce il valore nella variabile posta all'indirizzo
-puntato dall'argomento \param{value\_p}; è possibile cioè leggere soltanto uno
-stato di una capacità alla volta.
+\param{flag} lo restituisce nella variabile puntata
+dall'argomento \param{value\_p}. Questa deve essere di tipo
+\type{cap\_flag\_value\_t} ed assumerà uno dei valori di
+tab.~\ref{tab:cap_value_type}. La funzione consente pertanto di leggere solo
+lo stato di una capacità alla volta.
La funzione \func{cap\_set\_flag} può invece impostare in una sola chiamata
-più \textit{capabilities}, anche se solo all'interno dello stesso insieme. Per
-questo motivo essa prende un vettore di valori di tipo \type{cap\_value\_t}
-nell'argomento \param{caps}, la cui dimensione viene specificata dall'argomento
-\param{ncap}. Il tipo di impostazione da eseguire (cancellazione o
-impostazione) viene indicato dall'argomento \param{value}.
-
-Per la visualizzazione dello stato delle \textit{capabilities} l'interfaccia
-prevede una funzione apposita, \funcd{cap\_to\_text}, il cui prototipo è:
+più \textit{capabilities}, anche se solo all'interno dello stesso insieme ed
+allo stesso valore. Per questo motivo essa prende un vettore di valori di tipo
+\type{cap\_value\_t} nell'argomento \param{caps}, la cui dimensione viene
+specificata dall'argomento \param{ncap}. Il tipo di impostazione da eseguire
+(cancellazione o impostazione) per le capacità elencate in \param{caps} viene
+indicato dall'argomento \param{value} sempre con i valori di
+tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
+
+Per semplificare la gestione delle \textit{capabilities} l'interfaccia prevede
+che sia possibile utilizzare anche una rappresentazione testuale del contenuto
+di un \textit{capability state} e fornisce le opportune funzioni di
+gestione;\footnote{entrambe erano previste dalla bozza dello standard
+ POSIX.1e.} la prima di queste, che consente di ottenere la rappresentazione
+testuale, è \funcd{cap\_to\_text}, il cui prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/capability.h}
\end{functions}
La funzione ritorna l'indirizzo di una stringa contente la descrizione
-testuale del contenuto del \textit{capabilities state} \param{caps} passato
-come argomento, e, qualora l'argomento \param{length\_p} sia diverso da
-\val{NULL}, restituisce nella variabile intera da questo puntata la lunghezza
-della stringa. La stringa restituita viene allocata automaticamente dalla
-funzione e pertanto dovrà essere liberata con \func{cap\_free}.
+testuale del contenuto del \textit{capability state} \param{caps} passato come
+argomento, e, qualora l'argomento \param{length\_p} sia diverso da \val{NULL},
+restituisce nella variabile intera da questo puntata la lunghezza della
+stringa. La stringa restituita viene allocata automaticamente dalla funzione e
+pertanto dovrà essere liberata con \func{cap\_free}.
+
+La rappresentazione testuale, che viene usata anche di programmi di gestione a
+riga di comando, prevede che lo stato venga rappresentato con una stringa di
+testo composta da una serie di proposizioni separate da spazi, ciascuna delle
+quali specifica una operazione da eseguire per creare lo stato finale. Nella
+rappresentazione si fa sempre conto di partire da uno stato in cui tutti gli
+insiemi sono vuoti e si provvede a impostarne i contenuti.
+
+Ciascuna proposizione è nella forma di un elenco di capacità, espresso con i
+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 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
+essere sempre minuscole e se ne può indicare più di uno.
+
+Gli operatori possibili sono solo tre: ``\texttt{+}'' che aggiunge le capacità
+elencate agli insiemi indicati, ``\texttt{-}'' che le toglie e ``\texttt{=}''
+che le assegna esattamente. I primi due richiedono che sia sempre indicato sia
+un elenco di capacità che gli insiemi a cui esse devono applicarsi, e
+rispettivamente attiveranno o disattiveranno le capacità elencate nell'insieme
+o negli insiemi specificati, ignorando tutto il resto. I due operatori possono
+anche essere combinati nella stessa proposizione, per aggiungere e togliere le
+capacità dell'elenco da insiemi diversi.
+
+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, 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 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 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
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+
+ \funcdecl{cap\_t cap\_from\_text(const char *string)}
+
+ Crea un \textit{capability state} dalla sua rappresentazione testuale.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna un puntatore valido in caso di successo e
+ \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i
+ valori \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM}.}
+\end{functions}
+
+La funzione restituisce il puntatore ad un \textit{capability state}
+inizializzato con i valori indicati nella stringa \param{string} che ne
+contiene la rappresentazione testuale. La memoria per il \textit{capability
+ state} viene allocata automaticamente dalla funzione e dovrà essere liberata
+con \func{cap\_free}.
+
+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,
+\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}
+
+ \funcdecl{char * cap\_to\_name(cap\_value\_t cap)}
+ \funcdecl{int cap\_from\_name(const char *name, cap\_value\_t *cap\_p)}
+ Convertono le \textit{capabilities} dalle costanti alla rappresentazione
+ testuale e viceversa.
+
+ \bodydesc{La funzione \func{cap\_to\_name} ritorna un valore diverso da
+ \val{NULL} in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore, mentre
+ \func{cap\_to\_name} ritorna rispettivamente 0 e $-1$; per entrambe in
+ caso di errore \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL} o
+ \errval{ENOMEM}. }
+\end{functions}
+
+La prima funzione restituisce la stringa (allocata automaticamente e che dovrà
+essere liberata con \func{cap\_free}) che corrisponde al valore della
+capacità \param{cap}, mentre la seconda restituisce nella variabile puntata
+da \param{cap\_p} il valore della capacità rappresentata dalla
+stringa \param{name}.
Fin quei abbiamo trattato solo le funzioni di servizio relative alla
-manipolazione dei \textit{capabilities state}; l'interfaccia di gestione
-prevede però anche le funzioni per la gestione delle \textit{capabilities}
-stesse. La prima di queste è \funcd{cap\_get\_proc} che consente la lettura
-delle \textit{capabilities} del processo corrente, il suo prototipo è:
+manipolazione dei \textit{capability state} come strutture di dati;
+l'interfaccia di gestione prevede però anche le funzioni per trattare le
+\textit{capabilities} presenti nei processi. La prima di queste funzioni è
+\funcd{cap\_get\_proc} che consente la lettura delle \textit{capabilities} del
+processo corrente, il suo prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/capability.h}
La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} associate al processo
da cui viene invocata, restituendo il risultato tramite il puntatore ad un
-\textit{capabilities state} contenente tutti i dati che provvede ad allocare
+\textit{capability state} contenente tutti i dati che provvede ad allocare
autonomamente e che di nuovo occorrerà liberare con \func{cap\_free} quando
non sarà più utilizzato.
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}
%TODO controllare e correggere i codici di errore!!!
La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} del processo indicato
-con l'argomento \param{pid}, e restituisce il risultato nel
-\textit{capabilities state} posto all'indirizzo indicato con l'argomento
+con l'argomento \param{pid}, e restituisce il risultato nel \textit{capability
+ state} posto all'indirizzo indicato con l'argomento
\param{cap\_d}; a differenza della precedente in questo caso il
\textit{capability state} deve essere stato creato in precedenza. Qualora il
processo indicato non esista si avrà un errore di \errval{ESRCH}. Gli stessi
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
% TODO vedi http://lwn.net/Articles/198557/ e
% http://www.madore.org/~david/linux/newcaps/
-% TODO documentare prctl ...
-\subsection{La funzione \func{chroot}}
+
+\subsection{La gestione dei {chroot}}
\label{sec:file_chroot}
% TODO introdurre nuova sezione sulle funzionalità di sicurezza avanzate, con
-% dentro chroot SELinux e AppArmor ???
+% dentro chroot SELinux e AppArmor, Tomoyo, Smack, cgroup o che altro ???
+
+% inserire setns (introdotta con il 3.0, vedi http://lwn.net/Articles/407495/)
+% e le funzionalità di isolamento dei container
Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, la funzione
\func{chroot} viene usata spesso per restringere le capacità di accesso di un
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: int const char oldpath newpath errno EXDEV EPERM st Smack SysV
% LocalWords: EEXIST EMLINK EACCES ENAMETOOLONG ENOTDIR EFAULT ENOMEM EROFS ls
% LocalWords: ELOOP ENOSPC EIO pathname nlink stat vfat fsck EISDIR ENOENT cap
-% LocalWords: POSIX socket fifo sticky root system call count crash nell' init
+% LocalWords: POSIX socket fifo sticky root system call count crash init linux
% LocalWords: descriptor remove rename rmdir stdio glibc libc NFS DT obj dup
% LocalWords: ENOTEMPTY EBUSY mount point EINVAL soft symbolic tab symlink fig
% LocalWords: dangling access chdir chmod chown creat exec lchown lstat mkdir
% LocalWords: mkfifo mknod opendir pathconf readlink truncate path buff size
-% LocalWords: grub bootloader grep linux MAXSYMLINKS cat VFS sys dirname fcntl
+% LocalWords: grub bootloader grep MAXSYMLINKS cat VFS sys dirname fcntl tv Py
% LocalWords: dev umask IFREG IFBLK IFCHR IFIFO SVr sgid BSD SVID NULL from to
% LocalWords: stream dirent EMFILE ENFILE dirfd SOURCE fchdir readdir struct
-% LocalWords: EBADF namlen HAVE thread entry result value argument fileno ino
+% LocalWords: EBADF namlen HAVE thread entry result value argument fileno ext
% LocalWords: name TYPE OFF RECLEN UNKNOWN REG SOCK CHR BLK type IFTODT DTTOIF
% LocalWords: DTYPE off reclen seekdir telldir void rewinddir closedir select
% LocalWords: namelist compar malloc qsort alphasort versionsort strcoll myls
% LocalWords: EINTR mktemp mkstemp stlib template filename XXXXXX OpenBSD buf
% LocalWords: mkdtemp fstat filedes nell'header padding ISREG ISDIR ISCHR IFMT
% LocalWords: ISBLK ISFIFO ISLNK ISSOCK IFSOCK IFLNK IFDIR ISUID UID ISGID GID
-% LocalWords: ISVTX IRUSR IWUSR IXUSR IRGRP IWGRP IXGRP IROTH IWOTH IXOTH du
-% LocalWords: blocks blksize holes lseek TRUNC ftruncate length lenght ETXTBSY
+% LocalWords: ISVTX IRUSR IWUSR IXUSR IRGRP IWGRP IXGRP IROTH IWOTH IXOTH OLD
+% LocalWords: blocks blksize holes lseek TRUNC ftruncate ETXTBSY length QCMD
% LocalWords: hole atime read utime mtime write ctime modification leafnode cp
% LocalWords: make fchmod fchown utimbuf times actime modtime Mac owner uid fs
% LocalWords: gid Control List patch mandatory control execute group other all
-% LocalWords: dell' effective passwd IGID locking swap saved text IRWXU IRWXG
-% LocalWords: IRWXO ext reiser capability FSETID mask capabilities chroot jail
-% LocalWords: FTP Di filter reiserfs Attributes Solaris FreeBSD libacl hash
+% LocalWords: effective passwd IGID locking swap saved text IRWXU IRWXG subcmd
+% LocalWords: IRWXO capability FSETID mask capabilities chroot jail QUOTAOFF
+% LocalWords: FTP filter Attributes Solaris FreeBSD libacl hash at dqblk SYNC
% LocalWords: XFS SELinux namespace attribute security trusted Draft Modules
% LocalWords: attributes mime ADMIN FOWNER libattr lattr getxattr lgetxattr of
% LocalWords: fgetxattr attr ssize ENOATTR ENOTSUP NUL setxattr lsetxattr list
% LocalWords: fsetxattr flags XATTR REPLACE listxattr llistxattr flistxattr by
-% LocalWords: removexattr lremovexattr fremovexattr attributename lacl acl tv
+% LocalWords: removexattr lremovexattr fremovexattr attributename acl GETINFO
% LocalWords: OBJ setfacl len any prefix separator options NUMERIC IDS SMART
-% LocalWords: INDENT major number IDE Documentation makedev proc copy
+% LocalWords: INDENT major number IDE Documentation makedev proc copy LNK long
% LocalWords: euidaccess eaccess delete def tag qualifier permset calendar NOW
% LocalWords: mutt noatime relatime strictatime atim nsec mtim ctim atimensec
-% LocalWords: mtimensec utimes timeval futimes lutimes ENOSYS futimens OMIT
+% LocalWords: mtimensec utimes timeval futimes lutimes ENOSYS futimens OMIT PR
% LocalWords: utimensat timespec sec futimesat LIDS DAC OVERRIDE SEARCH chattr
% LocalWords: Discrectionary KILL SETGID domain SETUID setuid setreuid SETPCAP
% LocalWords: setresuid setfsuid IMMUTABLE immutable append only BIND SERVICE
% LocalWords: BROADCAST broadcast multicast multicasting RAW PACKET IPC LOCK
% LocalWords: memory mlock mlockall shmctl mmap MODULE RAWIO ioperm iopl PACCT
-% LocalWords: PTRACE ptrace accounting NICE RESOURCE TTY CONFIG hangup vhangup
-% LocalWords: LEASE lease SETFCAP AUDIT permitted inherited inheritable AND
+% 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
-% LocalWords: version libcap lcap clear ncap caps pag capgetp CapInh CapPrm
-% LocalWords: fffffeff CapEff getcap dell'IPC scheduling dell'I lookup dcookie
+% 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: aquota quotacheck limit grace period quotactl cmd caddr addr dqb
+% LocalWords: QUOTAON ENODEV ENOPKG ENOTBLK GETQUOTA SETQUOTA SETUSE SETQLIM
+% 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 is
+% LocalWords: Python Truelite Srl quotamodule Repository who nell' dall' KEEP
+% 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
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "gapil"
%%% End:
+% LocalWords: bind DIRSYNC lsattr Hierarchy FHS SHARED UNBINDABLE shared REC
+% LocalWords: subtree SILENT log unbindable BUSY EAGAIN EXPIRE DETACH NOFOLLOW
+% LocalWords: lazy
projects / gapil.git / blobdiff