\label{cha:files_and_dirs}
In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
-file e directory, ed in particolare esamineremo come è strutturato il sistema
-base di protezioni e controllo di accesso ai file, e tutta l'interfaccia che
-permette la manipolazione dei vari attributi di file e directory. Tutto quello
-che riguarda invece la manipolazione del contenuto dei file è lasciato ai
-capitoli successivi.
+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 di 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.
-\section{Il controllo di accesso ai file}
-\label{sec:filedir_access_control}
+\section{La gestione di file e directory}
-Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
-del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
-filesystem standard. In questa sezione ne esamineremo i concetti essenziali e
-le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
+Come già accennato in \secref{sec:file_filesystem} in un sistema unix-like la
+gestione dei file ha delle caratteristiche specifiche che derivano
+direttamente dall'architettura del sistema; in questa sezione esamineremo le
+funzioni usate per manipolazione nel filesytem di file e directory, per la
+creazione di link simbolici e diretti, per la gestione e la lettura delle
+directory; il tutto mettendo in evidenza le conseguenze della struttura
+standard della gestione dei file in un sistema unix-like, già accennate al
+capitolo precedente.
-\subsection{I permessi per l'accesso ai file}
-\label{sec:filedir_perm_overview}
+\subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
+\label{sec:file_link}
-Il controllo di accesso ai file in unix segue un modello abbastanza semplice,
-ma adatto alla gran parte delle esigenze, in cui si dividono i permessi su tre
-livelli. Si tenga conto poi che quanto diremo è vero solo per filesystem di
-tipo unix, e non è detto che sia applicabile a un filesystem
-qualunque\footnote{ed infatti non è vero per il filesystem vfat di Windows,
- per il quale vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in fase di
- montaggio}. Esistono inoltre estensioni che permettono di implementare le
-ACL (\textit{Access Control List}) che sono un meccanismo di controllo di
-accesso molto più sofisticato.
+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) che
+permettono di fare riferimento allo stesso file chiamandolo con nomi diversi
+o accedendovi da directory diverse.
-Ad ogni file unix associa sempre l'utente che ne è proprietario (il cosiddetto
-\textit{owner}) e il gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo degli
-identificatori di utenti e gruppi (\textsl{uid} e \textsl{gid}), e accessibili
-da programma tramite i campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid} della struttura
-\var{stat} (si veda \secref{sec:filedir_stat}). Ad ogni file viene inoltre
-associato un insieme di permessi che sono divisi in tre classi, e cioè
-attribuiti rispettivamente all'utente proprietario del file, a un qualunque
-utente faccia parte del gruppo cui appartiene il file, e a tutti gli altri
-utenti.
-
-I permessi, così come vengono presi dai comandi e dalle routine di sistema
-sono espressi da un numero di 12 bit; di questi i nove meno significativi sono
-usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di lettura, scrittura ed
-esecuzione (indicati rispettivamente con le lettere \textsl{w}, \textit{r}
-\textsl{x} nei comandi di sistema) applicabili rispettivamente al
-proprietario, al gruppo, a tutti. I restanti tre bit (\textsl{suid},
-\textsl{sgid}, e \textsl{sticky}) sono usati per indicare alcune
-caratteristiche più complesse su cui torneremo in seguito (vedi
-\secref{sec:filedir_suid_sgid} e \secref{sec:filedir_sticky}).
-
-Anche i permessi sono tenuti per ciascun file (di qualunque tipo, quindi anche
-per le fifo, i socket e i file di dispositivo) nell'inode, in opportuni bit
-del campo \var{st\_mode} della struttura letta da \func{stat} (vedi
-\figref{fig:filedir_stat_struct}).
-
-
-In genere ci si riferisce a questi permessi usando le lettere \textsl{u} (per
-\textit{user}), \textsl{g} (per \textit{group}) e \textsl{o} (per
-\textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti questi gruppi insieme si
-usa la lettera \textsl{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente questa
-distinzione, dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso nel VMS,
-si parla dei permessi base come di permessi di owner, group ed all, le cui
-iniziali possono da luogo a confusione. Le costanti che permettono di accedere
-al valore numerico di questi bit sono riportate in \ntab.
+Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove tali collegamenti sono
+usualmente chiamati \textit{link}; ma data la struttura del sistema di
+gestione dei file (ed in particolare quanto trattato in
+\secref{sec:file_arch_func}) ci sono due metodi sostanzialmente diversi per
+fare questa operazione.
+
+Come spiegato in \secref{sec:file_filesystem} l'accesso al contenuto di un
+file su disco avviene attraverso il suo inode\index{inode}, e il nome che si
+trova in una directory è solo una etichetta associata ad un puntatore a che fa
+riferimento al suddetto inode.
+
+Questo significa che la realizzazione di un link è immediata in quanto uno
+stesso file può avere tanti nomi diversi allo stesso tempo, dati da
+altrettante diverse associazioni allo stesso inode; si noti poi che nessuno di
+questi nomi viene ad assumere una particolare preferenza rispetto agli altri.
+
+Per aggiungere un nome ad un inode si utilizza la funzione \func{link}; si
+suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento diretto (o
+\textit{hard link}). Il prototipo della funzione e le sue caratteristiche
+principali, come risultano dalla man page, sono le seguenti:
+\begin{prototype}{unistd.h}
+{int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
+ Crea un nuovo collegamento diretto al file indicato da \var{oldpath}
+ dandogli nome \var{newpath}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in
+ caso di errore. La variabile \var{errno} viene settata
+ opportunamente, i principali codici di errore sono:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EXDEV}] \var{oldpath} e \var{newpath} non sono sullo
+ stesso filesystem.
+ \item[\macro{EPERM}] il filesystem che contiene \var{oldpath} e
+ \macro{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
+ \item[\macro{EEXIST}] un file (o una directory) con quel nome esiste di
+ già.
+ \item[\macro{EMLINK}] ci sono troppi link al file \var{oldpath} (il
+ numero massimo è specificato dalla variabile \macro{LINK\_MAX}, vedi
+ \secref{sec:sys_limits}).
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{EACCES}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOTDIR},
+ \macro{EFAULT}, \macro{ENOMEM}, \macro{EROFS}, \macro{ELOOP},
+ \macro{ENOSPC}, \macro{EIO}.}
+\end{prototype}
+
+La creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file,
+ma si limita a creare una voce nella directory specificata con \var{newpath} e
+ad aumentare di uno il numero di referenze al file (riportato nel campo
+\var{st\_nlink} della struttura \var{stat}, vedi \secref{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 \secref{sec:file_filesystem} la creazione di un
+collegamento diretto è possibile solo se entrambi i 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).
+
+La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
+filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcuni versioni di unix solo
+l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
+directory, questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
+creare dei circoli nel filesystem (vedi l'esempio mostrato in
+\secref{sec:file_symlink}, dove riprenderemo il discorso) che molti programmi
+non sono in grado di gestire e la cui rimozione diventerebbe estremamente
+complicata (in genere per questo tipo di errori occorre far girare il
+programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
+
+Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei link
+simbolici che possono fornire la stessa funzionalità senza questi problemi,
+nei filesystem usati in Linux questa caratteristica è stata completamente
+disabilitata, e al tentativo di creare un link diretto ad una directory la
+funzione restituisce l'errore \macro{EPERM}.
+
+La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia
+all'interno di una directory) si effettua con la funzione \func{unlink}; il
+suo prototipo è il seguente:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char *pathname)}
+ Cancella il nome specificato dal pathname nella relativa directory e
+ decrementa il numero di riferimenti nel relativo inode. Nel caso di link
+ simbolico cancella il link simbolico; nel caso di socket, fifo o file di
+ dispositivo rimuove il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto
+ uno di questi oggetti possono continuare ad utilizzarlo.
+
+ \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 settata secondo i seguenti codici di errore:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EISDIR}] \var{pathname} si riferisce ad una directory
+ (valore specifico ritornato da Linux che non consente l'uso di
+ \var{unlink} con le directory, e non conforme allo standard POSIX, che
+ prescrive invece l'uso di \macro{EPERM} in caso l'operazione non sia
+ consentita o il processo non abbia privilegi sufficienti).
+ \item[\macro{EROFS}] \var{pathname} è su un filesystem montato in sola
+ lettura.
+ \item[\macro{EISDIR}] \var{pathname} fa riferimento a una directory.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre: \macro{EACCES}, \macro{EFAULT}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR},
+ \macro{ENOMEM}, \macro{EROFS}, \macro{ELOOP}, \macro{EIO}.}
+\end{prototype}
+Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
+scrittura su di essa (dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto) e
+il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (torneremo in
+dettaglio sui permessi e gli attributi in \secref{sec:file_access_control}),
+se inoltre lo \textit{sticky} bit è settato occorrerà anche essere proprietari
+del file o proprietari della directory (o root, per cui nessuna delle
+restrizioni è applicata).
+
+Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione
+della nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
+nell'inode deve essere una operazione atomica (si veda
+\secref{sec:proc_atom_oper}), per questo entrambe queste funzioni sono
+realizzate tramite una singola system call.
+
+Si ricordi infine che il file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
+i riferimenti ad esso sono stati cancellati, solo quando il \textit{link
+ count} mantenuto nell'inode diventa zero lo spazio occupato viene rimosso. A
+questo però si aggiunge una altra condizione, e cioè che non ci siano processi
+che abbiano detto file aperto.
+
+Questa proprietà viene spesso usata per essere sicuri di non lasciare file
+temporanei su disco in caso di crash dei programmi; la tecnica è quella di
+aprire il file e chiamare \func{unlink} subito dopo, in questo modo il
+contenuto del file è sempre disponibile all'interno del processo attraverso il
+suo file descriptor (vedi \secref{sec:file_fd}) fintanto che il processo non
+chiude il file, ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio
+occupato su disco viene immediatamente rilasciato alla conclusione del
+processo (quando tutti i file vengono chiusi).
+
+
+\subsection{Le funzioni \func{remove} e \func{rename}}
+\label{sec:file_remove}
+
+Al contrario di quanto avviene con altri unix in Linux non è possibile usare
+\func{unlink} sulle directory; per cancellare una directory si può usare la
+funzione \func{rmdir} (vedi \secref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la
+funzione \func{remove}. Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C
+per cancellare un file o una directory (e funziona anche per i sistemi che non
+supportano i link diretti). Per i file è identica a \func{unlink} e per le
+directory è identica a \func{rmdir}:
+\begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
+ Cancella un nome dal filesystem. Usa \func{unlink} per i file e
+ \func{rmdir} per le directory.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso il file non viene toccato. Per i codici di
+ errore vedi quanto riportato nelle descrizioni di \func{unlink} e
+ \func{rmdir}.}
+\end{prototype}
+
+Per cambiare nome ad un file o a una directory (che devono comunque essere
+nello stesso filesystem) si usa invece la funzione \func{rename}\footnote{la
+ funzione è definita dallo standard ANSI C solo per i file, POSIX estende la
+ funzione anche alle directory}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}
+ {int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
+
+ Rinomina \var{oldpath} in \var{newpath}, eseguendo se necessario lo
+ spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri link diretti
+ allo stesso file non vengono influenzati.
+
+ \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 settata secondo i seguenti codici di errore:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EISDIR}] \var{newpath} è una directory mentre \var{oldpath} non
+ è una directory.
+ \item[\macro{EXDEV}] \var{oldpath} e \var{newpath} non sono sullo stesso
+ filesystem.
+ \item[\macro{ENOTEMPTY}] \var{newpath} è una directory già esistente e non
+ vuota.
+ \item[\macro{EBUSY}] o \var{oldpath} o \var{newpath} sono in uso da parte di
+ qualche processo (come directory di lavoro o come radice) o del sistema
+ (come mount point).
+ \item[\macro{EINVAL}] \var{newpath} contiene un prefisso di \var{oldpath} o
+ più in generale si è cercato di creare una directory come sottodirectory
+ di se stessa.
+ \item[\macro{ENOTDIR}] Uno dei componenti dei pathname non è una directory o
+ \var{oldpath} è una directory e \var{newpath} esiste e non è una
+ directory.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{EACCESS}, \macro{EPERM}, \macro{EMLINK}, \macro{ENOENT},
+ \macro{ENOMEM}, \macro{EROFS}, \macro{ELOOP} e \macro{ENOSPC}.}
+\end{prototype}
+
+Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
+un file o una directory; se ci riferisce a un file allora \var{newpath}, se
+esiste, non deve essere una directory (altrimenti si ha l'errore
+\macro{EISDIR}). Nel caso \var{newpath} indichi un file esistente questo viene
+cancellato e rimpiazzato (atomicamente).
+
+Se \var{oldpath} è una directory allora \var{newpath} se esiste deve essere
+una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \macro{ENOTDIR} (se non
+è una directory) o \macro{ENOTEMPTY} (se non è vuota). Chiaramente
+\var{newpath} non può contenere \var{oldpath} altrimenti si avrà un errore
+\macro{EINVAL}.
+
+Se \var{oldpath} si riferisce a un link simbolico questo sarà rinominato; se
+\var{newpath} è un link simbolico verrà cancellato come qualunque altro file.
+Infine qualora \var{oldpath} e \var{newpath} siano due nomi dello stesso file
+lo standard POSIX prevede che la funzione non dia errore, e non faccia nulla,
+lasciando entrambi i nomi; Linux segue questo standard, anche se come fatto
+notare dal manuale delle glibc, il comportamento più ragionevole sarebbe
+quello di cancellare \var{oldpath}.
+
+Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
+\func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
+può esistere cioè nessun istante in cui un altro processo può trovare attivi
+entrambi i nomi dello stesso file, o, in caso di sostituzione di un file
+esistente, non trovare quest'ultimo prima che la sostituzione sia stata
+eseguita.
+
+In ogni caso se \var{newpath} esiste e l'operazione fallisce per un qualche
+motivo (come un crash del kernel), \func{rename} garantisce di lasciare
+presente una istanza di \var{newpath}, tuttavia nella sovrascrittura potrà
+esistere una finestra in cui sia \var{oldpath} che \var{newpath} fanno
+riferimento allo stesso file.
+
+
+\subsection{I link simbolici}
+\label{sec:file_symlink}
+
+Come abbiamo visto in \secref{sec:file_link} la funzione \func{link} crea
+riferimenti agli inodes, pertanto può funzionare soltanto per file che
+risiedono sullo stesso filesystem e solo per un filesystem di tipo unix.
+Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito eseguire un link diretto
+ad una directory.
+
+Per ovviare a queste limitazioni i sistemi unix supportano un'altra forma di
+link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
+come avviene in altri sistemi operativi, dei file speciali che contengono il
+semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
+possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
+filesystem che non supportano i link diretti, a delle directory, e anche a
+file che non esistono ancora.
+
+Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono contrassegnati come tali
+al kernel (analogamente a quanto avviene per le directory) per cui per alcune
+funzioni di libreria (come \func{open} o \func{stat}) dare come parametro un
+link simbolico comporta l'applicazione della funzione al file da esso
+specificato. La funzione che permette di creare un nuovo link simbolico è
+\func{symlink}; 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} restituisce i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non supporta
+ i link simbolici.
+ \item[\macro{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
+ \param{oldpath} è una stringa vuota.
+ \item[\macro{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
+ \item[\macro{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
+ lettura.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{EFAULT}, \macro{EACCES}, \macro{ENAMETOOLONG},
+ \macro{ENOTDIR}, \macro{ENOMEM}, \macro{ELOOP}, \macro{ENOSPC} e
+ \macro{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: quello che viene chiamato un \textit{dangling link},
+letteralmente \textsl{link ciondolante}.
+
+
+Come accennato i link simbolici sono risolti automaticamente dal kernel
+all'invocazione delle varie system call; in \ntab\ si è riportato un elenco
+dei comportamenti delle varie funzioni di libreria che operano sui file nei
+confronti della risoluzione dei link simbolici, specificando quali seguono il
+link simbolico e quali invece possono operare direttamente sul suo contenuto.
\begin{table}[htb]
\centering
- \footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|c|l|}
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
\hline
- \var{st\_mode} bit & Significato \\
+ \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{Non segue il link} \\
\hline
\hline
- \macro{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere \\
- \macro{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere \\
- \macro{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire \\
- \hline
- \macro{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere \\
- \macro{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere \\
- \macro{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire\\
- \hline
- \macro{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere \\
- \macro{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere \\
- \macro{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire\\
- \hline
+ \func{access} & $\bullet$ & \\
+ \func{chdir} & $\bullet$ & \\
+ \func{chmod} & $\bullet$ & \\
+ \func{chown} & & $\bullet$ \\
+ \func{creat} & $\bullet$ & \\
+ \func{exec} & $\bullet$ & \\
+ \func{lchown} & $\bullet$ & $\bullet$ \\
+ \func{link} & & \\
+ \func{lstat} & & $\bullet$ \\
+ \func{mkdir} & $\bullet$ & \\
+ \func{mkfifo} & $\bullet$ & \\
+ \func{mknod} & $\bullet$ & \\
+ \func{open} & $\bullet$ & \\
+ \func{opendir} & $\bullet$ & \\
+ \func{pathconf} & $\bullet$ & \\
+ \func{readlink} & & $\bullet$ \\
+ \func{remove} & & $\bullet$ \\
+ \func{rename} & & $\bullet$ \\
+ \func{stat} & $\bullet$ & \\
+ \func{truncate} & $\bullet$ & \\
+ \func{unlink} & & $\bullet$ \\
+ \hline
\end{tabular}
- \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
- \texttt{<sys/stat.h>}}
- \label{tab:file_bit_perm}
+ \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
+ \label{tab:file_symb_effect}
\end{table}
-Questi permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a
-seconda che si riferiscano a file, link simbolici o directory, qui ci
-limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei
-dettagli più avanti.
+Si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
+con i file descriptor, in quanto la risoluzione del link simbolico viene in
+genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
+(normalmente la \func{open}) e tutte le operazioni seguenti fanno riferimento
+solo a quest'ultimo.
+
+Dato che, come indicato in \tabref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
+\func{open} seguono i link simbolici, occorrono funzioni apposite per accedere
+alle informazioni del link invece che a quelle del file a cui esso fa
+riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico si usa
+la funzione \func{readlink}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}
+{int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)}
+ Legge il contenuto del link simbolico indicato da \var{path} nel buffer
+ \var{buff} di dimensione \var{size}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro
+ \var{buff} o -1 per un errore, nel qual caso la variabile
+ \var{errno} viene settata a:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] \var{file} non è un link simbolico o \var{size} non è
+ positiva.
+ \item[\macro{EROFS}] La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
+ su un filesystem montato in sola lettura.
+ \item[\macro{ENOSPC}] La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
+ link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{ENOTDIR}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
+ \macro{EACCES}, \macro{ELOOP}, \macro{EIO}, \macro{EFAULT} e
+ \macro{ENOMEM}.}
+\end{prototype}
-La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo pathname
-occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle directory che compongono
-il pathname, e lo stesso vale per aprire un file nella directory corrente (per
-la quale appunto serve il diritto di esecuzione).
+La funzione apre il link simbolico, ne legge il contenuto, lo scrive nel
+buffer, e lo richiude. Si tenga presente che la funzione non termina la
+stringa con un carattere nullo e la tronca alla dimensione specificata da
+\var{size} per evitare di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
-Per una directory infatti il permesso di esecuzione ha il significato
-specifico che essa può essere attraversata nella risoluzione del 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 permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà
-vederlo con \cmd{ls} (per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per
-la directory).
-Il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni di sola
-lettura (\macro{O\_RDONLY}) o di lettura-scrittura (\macro{O\_RDWR}) e
-leggerne il contenuto. Il permesso di scrittura consente di aprire un file in
-sola scrittura (\macro{O\_WRONLY}) o lettura-scrittura (\macro{O\_RDWR}) e
-modificarne il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare
-il file con l'opzione \macro{O\_TRUNC}.
+\begin{figure}[htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=5cm]{img/link_loop}
+ \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
+ \label{fig:file_link_loop}
+\end{figure}
-Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
-esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
-stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
-che questo non implica necessariamente la rimozione fisica del file), non è
-necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti esso non viene
-toccato, viene solo modificato il contenute della directory).
+Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
+cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in \curfig, che riporta
+la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo
+interno un link simbolico che punta di nuovo a \file{/boot}\footnote{Questo
+ tipo di loop è stato effettuato per poter permettere a \cmd{grub} (un
+ bootloader estremamente avanzato in grado di accedere direttamente
+ attraverso vari filesystem al file da lanciare come sistema operativo) di
+ vedere i file in questa directory, che è montata su una partizione separata
+ (e che grub vedrebbe come radice), con lo stesso path con cui verrebbero
+ visti dal sistema operativo.}.
-Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
-shell), occorre il permesso di esecuzione per il medesimo, inoltre solo i file
-regolari possono essere eseguiti.
+Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
+scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
+lanciassimo un comando del tipo \cmd{grep -r linux *}, il loop nella directory
+porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file{/boot/boot},
+\file{/boot/boot/boot} e così via.
+
+Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
+un pathname possano essere seguiti un numero limitato di link simbolici, il
+cui valore limite è specificato dalla costante \macro{MAXSYMLINKS}; qualora
+questo limite venga superato viene generato un errore ed \var{errno} viene
+settata al valore \macro{ELOOP}.
+
+Un punto da tenere sempre presente è il fatto che un link simbolico può fare
+riferimento anche ad un file che non esiste; ad esempio possiamo creare un
+file temporaneo nella nostra directory con un link del tipo:
+\begin{verbatim}
+$ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
+\end{verbatim}%$
+anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Questo può generare confusione, in
+quanto aprendo in scrittura \file{temporaneo} verrà creato
+\file{/tmp/tmp\_file} e scritto; ma accedendo in sola lettura a
+\file{temporaneo}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo:
+\begin{verbatim}
+$ cat temporaneo
+cat: temporaneo: No such file or directory
+\end{verbatim}%$
+con un errore che può sembrare sbagliato, dato che invece \cmd{ls} ci
+mostrerebbe l'esistenza di \file{temporaneo}.
-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'\textit{effective user id},
-l'\textit{effective group id} e gli eventuali \textit{supplementary group id}
-del processo.
-Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
-veda \secref{sec:prochand_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
-\secref{sec:filedir_suid_sgid}, l'\textit{effective user id} e
-l'\textit{effective group id} corrispondono a uid e gid dell'utente che ha
-lanciato il processo, mentre i \textit{supplementary group id} sono quelli dei
-gruppi cui l'utente appartiene.
-
-% Quando un processo cerca l'accesso al file esso controlla i propri uid e gid
-% confrontandoli con quelli del file e se l'operazione richiesta è compatibile
-% con i permessi associati al file essa viene eseguita, altrimenti viene
-% bloccata ed è restituito un errore di \texttt{EPERM}. Questo procedimento non
-% viene eseguito per l'amministratore di sistema (il cui uid è zero) il quale
-% a
-% pertanto accesso senza restrizione a qualunque file del sistema.
-
-% In realtà il procedimento è più complesso di quanto descritto in maniera
-% elementare qui; inoltre ad un processo sono associati diversi identificatori,
-% torneremo su questo in maggiori dettagli in seguito in
-% \secref{sec:proc_perms}.
+\subsection{La creazione e la cancellazione delle directory}
+\label{sec:file_dir_creat_rem}
-I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
-di accesso sono i seguenti:
-\begin{itemize}
-\item Se l'\textit{effective user id} 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'\textit{effective user id} del processo è uguale all'uid del
- proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
- del file) allora:
- \begin{itemize}
- \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
- il processo, vuole accedere in scrittura, quello di user-write per
- l'accesso in scrittura, etc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
- settato, l'accesso è consentito
- \item altrimenti l'accesso è negato
- \end{itemize}
-\item Se l'\textit{effective group id} del processo o uno dei
- \textit{supplementary group id} dei processi corrispondono al gid del file
- allora:
- \begin{itemize}
- \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è settato, l'accesso è
- consentito, altrimenti l'accesso è negato
- \end{itemize}
-\item se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è settato,
- l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
-\end{itemize}
+Per creare e cancellare delle directory si usano le due funzioni (omonime
+degli analoghi comandi di shell) \func{mkdir} e \func{rmdir}. Per poter
+accedere ai tipi usati da queste funzioni si deve includere il file
+\file{sys/types.h}, il prototipo della prima è:
+\begin{prototype}{sys/stat.h}
+ {int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
+ Crea una nuova directory vuota con il nome indicato da \var{dirname},
+ assegnandole i permessi indicati da \var{mode}. Il nome può essere indicato
+ con il pathname assoluto o relativo.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EEXIST}] Un file (o una directory) con quel nome esiste di già.
+ \item[\macro{EACCESS}]
+ Non c'è il permesso di scrittura per la directory in cui si vuole inserire
+ la nuova directory.
+ \item[\macro{EMLINK}] La directory in cui si vuole creare la nuova directory
+ contiene troppi file. Sotto Linux questo normalmente non avviene perché il
+ filesystem standard consente la creazione di un numero di file maggiore di
+ quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo avere a che
+ fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può presentarsi.
+ \item[\macro{ENOSPC}] Non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
+ la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \macro{EPERM}, \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG},
+ \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ENOMEM}, \macro{ELOOP},
+ \macro{EROFS}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione crea una nuova directory vuota (che contiene solo le due voci
+standard \file{.} e \file{..}). I permessi di accesso (vedi la trattazione in
+\secref{sec:file_access_control}) specificati da \var{mode} (i cui possibili
+valori sono riportati in \tabref{tab:file_permission_const}) sono modificati
+dalla maschera di creazione dei file (si veda \secref{sec:file_umask}). La
+titolarità della nuova directory è settata secondo quanto riportato in
+\secref{sec:file_ownership}.
+
+La seconda funzione serve ad eliminare una directory già vuota (la directory
+deve cioè contenere soltanto le due voci standard \file{.} e \file{..}); il
+suo prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/stat.h}{int rmdir(const char *dirname)}
+ Cancella la directory \var{dirname}, che deve essere vuota. Il nome può
+ essere indicato con il pathname assoluto o relativo.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EPERM}] Il filesystem non supporta la cancellazione di
+ directory, oppure la directory che contiene \var{dirname} ha lo sticky bit
+ settato e l'\textit{effective user id} del processo non corrisponde al
+ proprietario della directory.
+ \item[\macro{EACCESS}] 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
+ \var{dirname}.
+ \item[\macro{EBUSY}] La directory specificata è la directory di lavoro o la
+ radice di qualche processo.
+ \item[\macro{ENOTEMPTY}] La directory non è vuota.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
+ \macro{ENOTDIR}, \macro{ENOMEM}, \macro{ELOOP}, \macro{EROFS}.}
+\end{prototype}
-Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
-quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un file
-l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per l'utente; i
-permessi per il gruppo non vengono neanche controllati; lo stesso vale se il
-processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i permessi per
-tutti gli altri non vengono controllati.
+La modalità con cui avviene la cancellazione è analoga a quella di
+\func{unlink}: fintanto che il numero di link all'inode della directory non
+diventa nullo e nessun processo ha la directory aperta lo spazio occupato su
+disco non viene rilasciato. Se un processo ha la directory aperta la funzione
+rimuove il link all'inode e nel caso sia l'ultimo, pure le voci standard
+\file{.} e \file{..}, a questo punto il kernel non consentirà di creare più
+nuovi file nella directory.
-\subsection{I bit \textsl{suid} e \textsl{sgid}}
-\label{sec:filedir_suid_sgid}
-Come si è accennato (in \secref{sec:filedir_perm_overview}) nei dodici bit del
-campo \var{st\_mode} usati per il controllo di accesso oltre ai bit dei
-permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che vengono usati per indicare
-alcune proprietà speciali dei file. Due di questi sono i bit detti
-\textsl{suid} e \textsl{sgid}.
+\subsection{La creazione di file speciali}
+\label{sec:file_mknod}
-Come spiegato in dettaglio in \secref{sec:prochand_exec}, quando si lancia un
-programma il comportamendo normale del kernel è quello di settare
-l'\textit{effective user id} e l'\textit{effective group id} del nuovo
-processo all'uid e al gid del processo corrente, che corrispondono dell'utente
-con cui si è entrati nel sistema.
-
-Se però il file del programma (che ovviamente deve essere eseguibile) ha il
-bit \textsl{suid} (o \textit{set-user-ID bit}) settato al posto dell'uid del
-processo originario il kernel assegnerà come \textit{effective user id} al
-nuovo processo l'uid del proprietario del file. Analogamente avere il bit
-\textsl{sgid} (o \textit{set-group-ID bit}) settato ha lo stesso effetto
-sull'\textit{effective group id}.
-
-I bit \textsl{suid} e \textsl{sgid} vengono usati per permettere agli utenti
-normali di usare programmi che abbisognano di privilegi speciali; l'esempio
-classico è il comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file
-delle password, quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo
-dall'amministratore, ma non è necessairo chiamare l'amministratore per
-cambiare la propria pasword. Infatti il comando \cmd{passwd} appartiene a root
-ma ha il suid bit settato per cui quando viene lanciato da un utente normale
-parte con i privilegi di root.
+Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e link simbolici; in
+\secref{sec:file_file_types} abbiamo visto però che il sistema preveda pure
+degli altri tipi di file, come i file di dispositivo e le fifo (i socket sono
+un caso a parte, che vedremo in \secref{cha:socket_intro}).
-Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
-normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
-programmi devono essere scritti accuratamente (torneremo sull'argomento in
-\secref{sec:prochand_perms}).
+La manipolazione delle caratteristiche di questi filee e la loro cancellazione
+può essere effettuata con le stesse funzioni che operano sui file normali; ma
+quando li si devono creare sono necessarie delle funzioni apposite. La prima
+di queste funzioni è \func{mknod}, il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/stat.h}
+ \headdecl{fnctl.h}
+ \headdecl{unistd.h}
+ \funcdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)} Crea un
+ inode, si usa per creare i file speciali.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EPERM}] Non si hanno privilegi sufficienti a creare l'inode, o
+ il filesystem su cui si è cercato di creare \func{pathname} non supporta
+ l'operazione.
+ \item[\macro{EINVAL}] Il valore di \var{mode} non indica un file, una fifo o
+ un dipositivo.
+ \item[\macro{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un link simbolico.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \macro{EFAULT}, \macro{EACCESS}, \macro{ENAMETOOLONG},
+ \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ENOMEM}, \macro{ELOOP},
+ \macro{ENOSPC}, \macro{EROFS}.}
+\end{functions}
-I due bit suid e sgid possono essere controllati all'interno di \var{st\_mode}
-con l'uso delle due costanti \macro{S\_ISUID} e \macro{S\_ISGID}, definite in
-\tabref{tab:filedir_file_mode_flags}. I file possono essere identificati con
-il comando \cmd{ls -l} in quanto presentano la lettera \cmd{s} al posto della
-\cmd{x} in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La stessa lettera
-\cmd{s} può essere usata nel comando \cmd{chmod} per settare questi bit.
+La funzione permette di creare un file speciale, ma si può usare anche per
+creare file normali e fifo; l'argomento \param{mode} specifica il tipo di file
+che si vuole creare ed i relativi permessi, secondo i valori riportati in
+\tabref{tab:file_mode_flags}, che vanno combinato come OR binario. I permessi
+sono comunque modificati nella maniera usuale dal valore di \var{umask} (si
+veda \secref{sec:file_umask}.
+
+Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra: \macro{S\_IFREG} per
+un file normale (che sarà creato vuoto), \macro{S\_IFBLK} per un device a
+blocchi, \macro{S\_IFCHR} per un device a caratteri e \macro{S\_IFIFO} per una
+fifo. Un valore diverso comporterà l'errore \macro{EINVAL}. Qualora si sia
+specificato in \param{mode} un file di dispositivo, il valore di \param{dev}
+viene usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento.
+
+Solo l'amministratore può creare un file di dispositivo o un file regolare
+usando questa funzione; ma in Linux\footnote{la funzione non è prevista dallo
+ standard POSIX, e deriva da SVr4, con appunto questa differenza e diversi
+ codici di errore.} l'uso per la creazione di una fifo è consentito anche
+agli utenti normali.
+
+I nuovi inode creati con \func{mknod} apparterranno al proprietario e al
+gruppo del processo che li creati, a meno che non si sia attivato il bit
+\acr{sgid} per la directory o sia stata attivata la semantica BSD per il
+filesystem (si veda \secref{sec:file_ownership}) in cui si va a creare
+l'inode.
+
+Per creare una fifo (un file speciale, su cui torneremo in dettaglio in
+\secref{sec:ipc_named_pipe}) lo standard POSIX specifica l'uso della funzione
+\func{mkfifo}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h}
+
+ \funcdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)} Crea una fifo.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \macro{EACCESS},
+ \macro{EEXIST}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOSPC},
+ \macro{ENOTDIR} e\macro{EROFS}.}
+\end{functions}
+\noindent come per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere
+(neanche come link simbolico); al solito i permessi specificati da
+\param{mode} vengono modificati dal valore di \var{umask}.
-Gli stessi bit vengono ad assumere in significato completamente diverso per le
-directory, in questo caso infatti linux usa la convezione di SVR4 per indicare
-con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file
-(si veda \secref{sec:filedir_ownership}).
-Infine il caso in cui il file abbia il bit \textsl{sgid} settato ma non il
-corrispondente bit per l'esecuzione viene utilizzato per attivare per quel
-file il \textit{mandatory locking} (argomento affrontato nei dettagli in
-\secref{sec:xxx_mandatory_lock}).
+\subsection{Accesso alle directory}
+\label{sec:file_dir_read}
-\subsection{Il bit \textsl{sticky}}
-\label{sec:filedir_sticky}
+Benché le directory siano oggetti del filesystem come tutti gli altri non ha
+ovviamente senso aprirle come fossero dei file di dati. Può però essere utile
+poterne leggere il contenuto ad esempio per fare la lista dei file che esse
+contengono o ricerche sui medesimi. Solo il kernel può scrivere direttamente
+in una directory (onde evitare inconsistenze all'interno del filesystem), i
+processi devono creare i file usando le apposite funzioni.
-L'ultimo
+Per accedere al contenuto delle directory si usano i cosiddetti
+\textit{directory streams} (chiamati così per l'analogia con i file stream di
+\capref{cha:files_std_interface}); la funzione \func{opendir} apre uno di
+questi stream e la funzione \func{readdir} legge il contenuto della directory,
+i cui elementi sono le \textit{directory entry} (da distinguersi da quelle
+della cache di cui parlavamo in \secref{sec:file_vfs}) in una opportuna
+struttura \var{struct dirent}.
-\subsection{La titolarità di nuovi file e directory}
-\label{sec:filedir_ownership}
+(NdA Il resto va scritto!!! É noioso e lo farò più avanti).
-\subsection{La funzione \texttt{access}}
-\label{sec:filedir_access}
+\subsection{La directory di lavoro}
+\label{sec:file_work_dir}
+A ciascun processo è associato ad una directory nel filesystem che è chiamata
+directory corrente o directory di lavoro (\textit{current working directory})
+che è quella a cui si fa riferimento quando un filename è espresso in forma
+relativa, dove il relativa fa riferimento appunto a questa directory.
-\subsection{La funzione \texttt{umask}}
-\label{sec:filedir_umask}
+Quando un utente effettua il login questa directory viene settata alla
+\textit{home directory} del suo account. Il comando \cmd{cd} della shell
+consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad un'altra, il
+comando \cmd{pwd} la stampa sul terminale. Siccome la directory corrente
+resta la stessa quando viene creato un processo figlio (vedi
+\secref{sec:proc_fork}), la directory corrente della shell diventa anche la
+directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
+In genere il kernel tiene traccia per ciascun processo dell'inode della
+directory di lavoro corrente, per ottenere il pathname occorre usare una
+apposita funzione di libreria, \func{getcwd}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{char *getcwd(char *buffer, size\_t size)}
+ Restituisce il filename completo della directory di lavoro corrente nella
+ stringa puntata da \var{buffer}, che deve essere precedentemente
+ allocata, per una dimensione massima di \var{size}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore \var{buffer} se riesce,
+ \macro{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
+ \var{errno} è settata con i seguenti codici di errore:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] L'argomento \var{size} è zero e \var{buffer} non
+ è nullo.
+ \item[\macro{ERANGE}] L'argomento \var{size} è più piccolo della
+ lunghezza del pathname.
+ \item[\macro{EACCESS}] Manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
+ componenti del pathname (cioè su una delle directory superiori alla
+ corrente).
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
-\subsection{Le funzioni \texttt{chmod} e \texttt{fchmod}}
-\label{sec:filedir_chmod}
+Il buffer deve essere sufficientemente lungo da poter contenere il pathname
+completo più lo zero di terminazione della stringa. Qualora esso ecceda le
+dimensioni specificate con \var{size} la funzione restituisce un errore. Si
+può anche specificare un puntatore nullo come \var{buffer}\footnote{questa è
+ una estensione allo standard POSIX.1, supportata da Linux}, nel qual caso la
+stringa sarà allocata automaticamente per una dimensione pari a \var{size}
+qualora questa sia diversa da zero, o della lunghezza esatta del pathname
+altrimenti. In questo caso ci si deve ricordare di disallocare la stringa una
+volta cessato il suo utilizzo.
+
+Di questa funzione esiste una versione \code{char *getwd(char *buffer)}
+fatta per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare
+la dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
+dimensione superiore a \macro{PATH\_MAX} (di solito 256 byte, vedi
+\secref{sec:sys_limits}); il problema è che in Linux non esiste una dimensione
+superiore per un pathname, per cui non è detto che il buffer sia sufficiente a
+contenere il nome del file, e questa è la ragione principale per cui questa
+funzione è deprecata.
-\subsection{Le funzioni \texttt{chown}, \texttt{fchown} e \texttt{lchown}}
-\label{sec:filedir_chown}
+Una seconda funzione simile 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 \macro{PWD},
+che essendo costruita dalla shell può contenere un pathname comprendente anche
+con dei link simbolici. Usando \func{getcwd} infatti, essendo il
+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 corrente si può usare la funzione
+\func{chdir} (omonima dell'analogo comando di shell) il cui nome sta appunto
+per \textit{change directory}), il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int chdir(const char *pathname)}
+ Cambia la directory di lavoro corrente in \param{pathname}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} viene settata a:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{ENOTDIR}] Non si è specificata una directory.
+ \item[\macro{EACCESS}] Manca il permesso di ricerca su uno dei componenti di
+ \param{path}.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
+ \macro{ENOMEM}, \macro{ELOOP} e \macro{EIO}.}
+\end{prototype}
+\noindent ed ovviamente \param{pathname} deve indicare una directory per la
+quale si hanno i permessi di accesso.
+
+Dato che anche le directory sono file, è possibile riferirsi ad esse anche
+tramite il file descriptor, e non solo tramite il filename, per fare questo si
+usa \func{fchdir}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir(int fd)}
+ Identica a \func{chdir}, ma usa il file descriptor \param{fd} invece del
+ pathname.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, in caso di errore \var{errno} viene settata ai valori
+ \macro{EBADF} o \macro{EACCES}.}
+\end{prototype}
+\noindent anche in questo caso \param{fd} deve essere un file descriptor
+valido che fa riferimento ad una directory. Inoltre l'unico errore di accesso
+possibile (tutti gli altri sarebbero occorsi all'apertura di \func{fd}), è
+quello in cui il processo non ha il permesso di accesso alla directory
+specificata da \param{fd}.
+\subsection{I file temporanei}
+\label{sec:file_temp_file}
-%La struttura fondamentale che contiene i dati essenziali relativi ai file è il
-%cosiddetto \textit{inode}; questo conterrà informazioni come il
-%tipo di file (file di dispositivo, directory, file di dati, per un elenco
-%completo vedi \ntab), i permessi (vedi \secref{sec:file_perms}), le date (vedi
-%\secref{sec:file_times}).
+In molte occasioni è utile poter creare dei file temporanei; benchè la cosa
+sembri semplice in realtà il problema è più sottile di quanto non appaia a
+prima vista. Infatti anche se sembrerebbe banale generare un nome a caso e
+creare il file dopo aver controllato che questo non esista, nel momento fra il
+controllo e la creazione si ha giusto lo spazio per una \textit{race
+ condition} (si ricordi quanto visto in \secref{sec:proc_race_cond}).
+
+Le \acr{glibc} provvedono varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
+di cui si abbia certezza di unicità (al momento della generazione); la prima
+di queste funzioni è \func{tmpnam} il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}{char *tmpnam(char *string)}
+ Restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file valido e
+ non esistente al momento dell'invocazione.
+ \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
+ \macro{NULL} in caso di fallimento. Non sono definiti errori.}
+\end{prototype}
+\noindent se si è passato un puntatore \param{string} non nullo questo deve
+essere di dimensione \macro{L\_tmpnam} (costante definita in \file{stdio.h},
+come \macro{P\_tmpdir} e \macro{TMP\_MAX}) ed il nome generato vi verrà
+copiato automaticamente; altrimenti il nome sarà generato in un buffer statico
+interno che verrà sovrascritto ad una chiamata successiva. Successive
+invocazioni della funzione continueranno a restituire nomi unici fino ad un
+massimo di \macro{TMP\_MAX} volte. Al nome viene automaticamente aggiunto come
+prefisso la directory specificata da \macro{P\_tmpdir}.
+
+Di questa funzione esiste una versione rientrante, \func{tmpnam\_r}, che non
+fa nulla quando si passa \macro{NULL} come parametro. Una funzione simile,
+\func{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)}
+ Restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file valido e
+ non esistente al momento dell'invocazione.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
+ \macro{NULL} in caso di fallimento, \var{errno} viene settata a
+ \macro{ENOMEM} qualora fallisca l'allocazione della stringa.}
+\end{prototype}
+
+La funzione alloca con \code{malloc} la stringa in cui resituisce il nome, per
+cui è sempre rientrante, occorre però ricordarsi di disallocare il puntatore
+che restituisce. L'argomento \param{pfx} specifica un prefisso di massimo 5
+caratteri per il nome provvisorio. La funzione assegna come directory per il
+file temporaneo (verificando che esista e sia accessibili), la prima valida
+delle seguenti:
+\begin{itemize*}
+\item La variabile di ambiente \macro{TMPNAME} (non ha effetto se non è
+ definita o se il programma chiamante è \acr{suid} o \acr{sgid}, vedi
+ \secref{sec:file_suid_sgid}).
+\item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \macro{NULL}).
+\item Il valore della costante \macro{P\_tmpdir}.
+\item la directory \file{/tmp}.
+\end{itemize*}
+
+In ogni caso, anche se la generazione del nome è casuale, ed è molto difficile
+ottere un nome duplicato, nulla assicura che un altro processo non possa avere
+creato, fra l'ottenimento del nome e l'apertura del file, un altro file con lo
+stesso nome; per questo motivo quando si usa il nome ottenuto da una di queste
+funzioni occorre sempre aprire il nuovo file in modalità di esclusione (cioè
+con l'opzione \macro{O\_EXCL} per i file descriptor o con il flag \code{x} per
+gli stream) che fa fallire l'apertura in caso il file sia già esistente.
+
+Per evitare di dovere effettuare a mano tutti questi controlli, lo standard
+POSIX definisce la funzione \func{tempfile}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}{FILE *tmpfile (void)}
+ Restituisce un file temporaneo aperto in lettura/scrittura.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore allo stream associato al file
+ temporaneo in caso di successo e \macro{NULL} in caso di errore, nel qual
+ caso \var{errno} viene settata a
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINTR}] La funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \item[\macro{EEXIST}] Non è stato possibile generare un nome univoco.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \macro{EFAULT}, \macro{EMFILE}, \macro{ENFILE}, \macro{ENOSPC},
+ \macro{EROFS} e \macro{EACCESS}.}
+\end{prototype}
+\noindent restituisce direttamente uno stream già aperto (in modalità
+\code{r+b}, si veda \secref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso che viene
+automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal programma. Lo
+standard non specifica in quale directory verrà aperto il file, ma \acr{glibc}
+prima tentano con \macro{P\_tmpdir} e poi con \file{/tmp}. Questa funzione è
+rientrante e non soffre di problemi di \textit{race condition}.
+
+Alcune versioni meno recenti di Unix non supportano queste funzioni; in questo
+caso si possono usare le vecchie funzioni \func{mktemp} e \func{mkstemp} che
+modificano una stringa di input che serve da modello e che deve essere
+conclusa da 6 caratteri \code{X} che verranno sostituiti da un codice
+unico. La prima delle due è analoga a \func{tmpnam} e genera un nome casuale,
+il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stlib.h}{char *mktemp(char *template)}
+ Genera un filename univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
+ \param{template}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore \param{template} in caso di
+ successo e \macro{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} viene
+ settata a:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+\noindent dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
+funzione non si può usare una stringa costante. Tutte le avvertenze riguardo
+alle possibili \textit{race condition} date per \func{tmpnam} continuano a
+valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni il valore di usato per
+sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \acr{pid} del processo più
+una lettera, il che mette a disposizione solo 26 possibilità, e rende il nome
+temporaneo facile da indovinare. Per tutti questi motivi la funzione è
+deprecata e non dovrebbe mai essere usata.
+
+
+
+La seconda funzione, \func{mkstemp} è sostanzialmente equivalente a
+\func{tmpfile}, ma restituisce un file descriptor invece di uno stream; il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{stlib.h}{int mkstemp(char *template)}
+ Genera un file temporaneo con un nome ottenuto sostituendo le \code{XXXXXX}
+ finali di \param{template}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso successo e
+ -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} viene settata a:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
+ \item[\macro{EEXIST}] non è riuscita a creare un file temporano, il
+ contenuto di \param{template} è indefinito.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+\noindent come per \func{mktemp} \param{template} non può essere una stringa
+costante. La funzione apre un file in lettura/scrittura con la funzione
+\func{open}, usando l'opzione \macro{O\_EXCL} (si veda
+\secref{sec:file_open}), in questo modo al ritorno della funzione si ha la
+certezza di essere i soli utenti del file. I permessi sono settati al valore
+\code{0600}\footnote{questo è vero a partire dalle \acr{glibc} 2.0.7, le
+ versioni precedenti delle \acr{glibc} e le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4}
+ usavano il valore \code{0666} che permetteva a chiunque di leggere i
+ contenuti del file.} (si veda \secref{sec:file_perm_overview}).
+
+In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione\footnote{introdotta anche in
+ Linux a partire dalle \acr{glibc} 2.1.91.} simile alle precedenti,
+\func{mkdtemp}, che crea una directory temporanea; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stlib.h}{char *mkdtemp(char *template)}
+ Genera una directory temporaneo il cui nome è ottenuto sostituendo le
+ \code{XXXXXX} finali di \param{template}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore al nome della directory in caso
+ successo e \macro{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} viene
+ settata a:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
+ \end{errlist}
+ più gli altri eventuali codici di errore di \func{mkdir}.}
+\end{prototype}
+\noindent la directory è creata con permessi \code{0700} (al solito si veda
+\capref{cha:file_unix_interface} per i dettagli); dato che la creazione della
+directory è sempre esclusiva i precedenti problemi di \textit{race condition}
+non si pongono.
\section{La manipolazione delle caratteristiche dei files}
-\label{sec:filedir_infos}
+\label{sec:file_infos}
-Come spiegato in \secref{sec:fileintr_filesystem} tutte le informazioni
-generali relative alle caratteristiche di ciascun file sono mantenute
-nell'inode. Vedremo in questa sezione come sia possibile accedervi usando la
-funzione \texttt{stat} ed esamineremo alcune funzioni utilizzabili per
-manipolare una parte di questa informazione. Tutto quello che invece riguarda
-il meccanismo di controllo di accesso ad i file e le relative funzioni di
-manipolazione sarà invece esaminato in \secref{sec:filedir_access_control}.
+Come spiegato in \secref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni
+generali relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle
+informazioni relative al controllo di accesso, sono mantenute nell'inode.
+Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni
+usando la funzione \func{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati
+memorizzati nell'inode; esamineremo poi le varie funzioni usate per manipolare
+tutte queste informazioni (eccetto quelle che riguardano la gestione del
+controllo di accesso, trattate in in \secref{sec:file_access_control}).
-\subsection{Le funzioni \texttt{stat}, \texttt{fstat} e \texttt{lstat}}
-\label{sec:filedir_stat}
+
+\subsection{Le funzioni \func{stat}, \func{fstat} e \func{lstat}}
+\label{sec:file_stat}
La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
-delle funzioni \func{stat}, che è la funzione che il comando \cmd{ls} usa
-per poter stampare tutti i dati dei files. I prototipi di queste funzioni sono
-i seguenti:
+delle funzioni \func{stat}; questa è la funzione che ad esempio usa il comando
+\cmd{ls} per poter ottenere e mostrare tutti i dati dei files. I prototipi di
+queste funzioni sono i seguenti:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
\headdecl{sys/stat.h}
eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
descriptor \var{filedes}.
- Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
- caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
- \begin{errlist}
- \item \texttt{EACCESS} non c'è il permesso di accedere al file.
- \item \texttt{ENOTDIR} una componente del pathname non è una directory.
- \item \texttt{EMLOOP} ci sono troppi link simbolici nel pathname.
- \item \texttt{EFAULT} i puntatori usati sono fuori dallo spazio di indirizzi
- del processo.
- \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
- completare l'operazione.
- \item \texttt{ENAMETOOLONG} il filename è troppo lungo.
- \end{errlist}
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
+ un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere uno dei
+ valori: \macro{EBADF}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR},
+ \macro{ELOOP}, \macro{EFAULT}, \macro{EACCESS}, \macro{ENOMEM},
+ \macro{ENAMETOOLONG}.}
\end{functions}
-La struttura \texttt{stat} è definita nell'header \texttt{sys/stat.h} e in
+La struttura \var{stat} è definita nell'header \file{sys/stat.h} e in
generale dipende dall'implementazione, la versione usata da Linux è mostrata
in \nfig, così come riportata dalla man page (in realtà la definizione
effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
\end{lstlisting}
\end{minipage}
\normalsize
- \caption{La struttura \texttt{stat} per la lettura delle informazioni dei
+ \caption{La struttura \var{stat} per la lettura delle informazioni dei
file}
- \label{fig:filedir_stat_struct}
+ \label{fig:file_stat_struct}
\end{figure}
Si noti come i vari membri della struttura siano specificati come tipi nativi
del sistema (di quelli definiti in \tabref{tab:xxx_sys_types}, e dichiarati in
-\texttt{sys/types.h}).
+\file{sys/types.h}).
\subsection{I tipi di file}
-\label{sec:filedir_file_types}
+\label{sec:file_types}
-Come riportato in \tabref{tab:fileintr_file_types} in Linux oltre ai file e
+Come riportato in \tabref{tab:file_file_types} in Linux oltre ai file e
alle directory esistono vari altri oggetti che possono stare su un filesystem;
-il tipo di file è ritornato dalla \texttt{stat} nel campo \texttt{st\_mode}.
+il tipo di file è ritornato dalla \func{stat} nel campo \var{st\_mode}
+(che è quello che contiene anche le informazioni relative ai permessi).
Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni, lo
standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di files,
queste vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni per link
-simbolici e socket definite da BSD, l'elenco completo di tutte le macro
-definite in GNU/Linux è riportato in \ntab:
+simbolici e socket definite da BSD, l'elenco completo di tutte le macro è
+riportato in \ntab.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
\begin{tabular}[c]{|l|l|}
\hline
- Macro & Tipo del file \\
+ \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
\hline
\hline
\macro{S\_ISREG(m)} & file regolare \\
\macro{S\_ISDIR(m)} & directory \\
- \macro{S\_ISCHR(m)} & device a caraetteri \\
+ \macro{S\_ISCHR(m)} & device a caratteri \\
\macro{S\_ISBLK(m)} & device a blocchi\\
\macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo \\
\macro{S\_ISLNK(m)} & link simbolico \\
\hline
\end{tabular}
\caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h})}
- \label{tab:filedir_file_type_macro}
+ \label{tab:file_type_macro}
\end{table}
Oltre a queste macro è possibile usare direttamente il valore di
\var{st\_mode} per ricavare il significato dei vari bit in esso memorizzati,
-per questo sempre in \texttt{sys/stat.h} sono definiti i flag riportati in
+per questo sempre in \file{sys/stat.h} sono definiti i flag riportati in
\ntab:
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
\begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
\hline
- Flag & Valore & Significato \\
+ \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
\macro{S\_IFMT} & 0170000 & bitmask per i bit del tipo di file \\
\macro{S\_ISGID} & 0002000 & set GID bit \\
\macro{S\_ISVTX} & 0001000 & sticky bit \\
\hline
- \macro{S\_IRWXU} & 00700 & bitmask per i permessi del proprietario \\
+% \macro{S\_IRWXU} & 00700 & bitmask per i permessi del proprietario \\
\macro{S\_IRUSR} & 00400 & il proprietario ha permesso di lettura \\
\macro{S\_IWUSR} & 00200 & il proprietario ha permesso di scrittura \\
\macro{S\_IXUSR} & 00100 & il proprietario ha permesso di esecuzione\\
\hline
- \macro{S\_IRWXG} & 00070 & bitmask per i permessi del gruppo \\
+% \macro{S\_IRWXG} & 00070 & bitmask per i permessi del gruppo \\
\macro{S\_IRGRP} & 00040 & il gruppo ha permesso di lettura \\
\macro{S\_IWGRP} & 00020 & il gruppo ha permesso di scrittura \\
\macro{S\_IXGRP} & 00010 & il gruppo ha permesso di esecuzione \\
\hline
- \macro{S\_IRWXO} & 00007 & bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
+% \macro{S\_IRWXO} & 00007 & bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
\macro{S\_IROTH} & 00004 & gli altri hanno permesso di lettura \\
\macro{S\_IWOTH} & 00002 & gli altri hanno permesso di esecuzione \\
\macro{S\_IXOTH} & 00001 & gli altri hanno permesso di esecuzione \\
\hline
\end{tabular}
\caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
- \var{st\_mode} (definite in \texttt{sys/stat.h})}
- \label{tab:filedir_file_mode_flags}
+ \var{st\_mode} (definite in \file{sys/stat.h})}
+ \label{tab:file_mode_flags}
\end{table}
Il primo valore definisce la maschera dei bit usati nei quali viene
in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
+
\subsection{La dimensione dei file}
-\label{sec:filedir_file_size}
+\label{sec:file_file_size}
Il membro \var{st\_size} contiene la dimensione del file in byte (se il file
è un file normale, nel caso di un link simbolico al dimensione è quella del
pathname che contiene).
Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
-bytes. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
+byte. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della possibile
esistenza dei cosiddetti \textsl{buchi} (detti normalmente \textit{holes}) che
si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file dopo aver eseguito
-una \func{seek} (vedi \secref{sec:fileunix_lseek}) oltre la sua conclusione
+una \func{lseek} (vedi \secref{sec:file_lseek}) oltre la sua conclusione
corrente.
In tal caso si avranno differenti risultati a seconda del modi in cui si
calcola la lunghezza del file, ad esempio il comando \cmd{du}, (che riporta il
numero di blocchi occupati) potrà dare una dimensione inferiore, mentre se si
-legge dal file (ad esempio usando \cmd{wc -c}), dato che in tal caso per le
-parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso risultato
-di \cmd{ls}.
-
-Se è sempre possibile allargare un file scrivendoci sopra od usando la
-funzione \func{seek} per spostarsi oltre la sua fine. Esistono però anche casi
-in cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento scartando i dati al
-di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
-
-Un file può essere troncato a zero aprendolo con il flag \macro{O\_TRUNC}, ma
-questo è un caso particolare; per qualunque altra dimensione si possono usare
-le due funzioni:
+legge dal file (ad esempio usando il comando \cmd{wc -c}), dato che in tal
+caso per le parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso
+risultato di \cmd{ls}.
+
+Se è sempre possibile allargare un file, scrivendoci sopra od usando la
+funzione \func{lseek} per spostarsi oltre la sua fine, esistono anche casi in
+cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento, scartando i dati
+presenti al di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
+
+Un file può sempre essere troncato a zero aprendolo con il flag
+\macro{O\_TRUNC}, ma questo è un caso particolare; per qualunque altra
+dimensione si possono usare le due funzioni:
\begin{functions}
\headdecl{unistd.h} \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t
length)} Fa si che la dimensione del file \var{file\_name} sia troncata ad
\funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))} Identica a \func{truncate}
eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
- descriptor \var{fd},
+ descriptor \var{fd}.
- Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
- caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
+ un errore, nel qual caso \var{errno} viene settato opportunamente;
+ per \func{ftruncate} si hanno i valori:
\begin{errlist}
- \item \texttt{EACCESS} non c'è il permesso di accedere al file.
- \item \texttt{ENOTDIR} una componente del pathname non è una directory.
- \item \texttt{EMLOOP} ci sono troppi link simbolici nel pathname.
- \item \texttt{EFAULT} i puntatori usati sono fuori dallo spazio di indirizzi
- del processo.
- \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
- completare l'operazione.
- \item \texttt{ENOENT} il file non esiste.
- \item \texttt{ENAMETOOLONG} il filename è troppo lungo.
+ \item[\macro{EBADF}] \var{fd} non è un file descriptor.
+ \item[\macro{EINVAL}] \var{fd} è un riferimento ad un socket, non a un file
+ o non è aperto in scrittura.
\end{errlist}
+ per \func{truncate} si hanno:
+ \begin{errlist}
+ \item[\macro{EACCES}] il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
+ permesso di esecuzione una delle directory del pathname.
+ \item[\macro{ETXTBSY}] Il file è un programma in esecuzione.
+ \end{errlist}
+ ed anche \macro{ENOTDIR}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
+ \macro{EROFS}, \macro{EIO}, \macro{EFAULT}, \macro{ELOOP}.}
\end{functions}
Se il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
perduti; il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e
dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso
fino alla lunghezza scelta; in quest'ultimo caso lo spazio viene riempito con
-zeri (e in genere si ha la creazione di un hole nel file).
+zeri (e in genere si ha la creazione di un \textit{hole} nel file).
\subsection{I tempi dei file}
-\label{sec:filedir_file_times}
+\label{sec:file_file_times}
Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
-nell'inode insieme agli altri attibuti del file e possono essere letti tramite
-la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso tre campi della
-struttura in \figref{fig:filedir_stat_struct}. Il significato di detti tempi e
-dei relativi campi è riportato nello schema in \ntab:
+nell'inode insieme agli altri attributi del file e possono essere letti
+tramite la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso tre campi della
+struttura \var{stat} di \figref{fig:file_stat_struct}. Il significato di detti
+tempi e dei relativi campi è riportato nello schema in \ntab, dove si è anche
+riportato un esempio delle funzioni che effettuano cambiamenti su di essi.
\begin{table}[htb]
\centering
+ \footnotesize
\begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
\hline
- Membro & Significato & Funzione&opzione \\
+ \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione}
+ & \textbf{Opzione} \\
\hline
\hline
- \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read}& \cmd{-u}\\
- \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write}& default\\
+ \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read},
+ \func{utime} & \cmd{-u}\\
+ \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write},
+ \func{utime} & default\\
\var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'inode&\func{chmod},
\func{utime} & \cmd{-c} \\
\hline
\end{tabular}
\caption{I tre tempi associati a ciascun file}
- \label{tab:filedir_file_times}
+ \label{tab:file_file_times}
\end{table}
Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
modifica (il \textit{modification time} \var{st\_mtime}) e il tempo di
-cambiamento di stato (il \textit{chage time} \var{st\_ctime}). Il primo
+cambiamento di stato (il \textit{change time} \var{st\_ctime}). Il primo
infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre il
secondo ad una modifica dell'inode; siccome esistono molte operazioni (come la
funzione \func{link} e molte altre che vedremo in seguito) che modificano solo
Il sistema non tiene conto dell'ultimo accesso all'inode, pertanto funzioni
come \func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza sui tre tempi. Il
-tempo di ultimo accesso viene di solito usato per cancellare i file che non
-servono più dopo un certo lasso di tempo (ad esempio \cmd{leafnode} cancella i
-vecchi articoli sulla base di questo tempo).
+tempo di ultimo accesso (ai dati) viene di solito usato per cancellare i file
+che non servono più dopo un certo lasso di tempo (ad esempio \cmd{leafnode}
+cancella i vecchi articoli sulla base di questo tempo).
Il tempo di ultima modifica invece viene usato da \cmd{make} per decidere
quali file necessitano di essere ricompilati o (talvolta insieme anche al
illustrato in \ntab. Si sono riportati gli effetti sia per il file a cui si fa
riferimento, sia per la directory che lo contiene; questi ultimi possono
essere capiti se si tiene conto di quanto già detto, e cioè che anche le
-directory sono files, che il sistema tratta in maniera del tutto analoga agli
-altri.
+directory sono file (che contengono una lista di nomi) che il sistema tratta
+in maniera del tutto analoga a tutti gli altri.
Per questo motivo tutte le volte che compiremo una operazione su un file che
-comporta una modifica della sua directory entry, andremo anche a scrivere
-sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un esempio
-di questo può essere la cancellazione di un file, mentre leggere o scrivere o
-cambiarne i permessi ha effetti solo sui tempi del file.
+comporta una modifica del nome contenuto nella directory, andremo anche a
+scrivere sulla directory che lo contiene cambiandone il tempo di modifica. Un
+esempio di questo può essere la cancellazione di un file, invece leggere o
+scrivere o cambiare i permessi di un file ha effetti solo sui tempi di
+quest'ultimo.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
\begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
\hline
- \multicolumn{1}{|c|}{Funzione}
- &\multicolumn{3}{p{2cm}}{File o directory di riferimento}
- &\multicolumn{3}{p{2cm}}{Directory genitrice del riferimento}
- &\multicolumn{1}{|c|}{Note} \\
+ \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
+ \multicolumn{3}{|p{3cm}|}{\centering{File o directory di riferimento}}&
+ \multicolumn{3}{|p{3cm}|}{\centering{Directory genitrice del riferimento}}
+ &\multicolumn{1}{|p{3.6cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
+ \cline{2-7}
\cline{2-7}
- & \textsl{(a)} & \textsl{(m)}& \textsl{(c)}
- & \textsl{(a)} & \textsl{(m)}& \textsl{(c)}& \\
+ \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{}
+ &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{.8cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
\hline
\hline
\func{chmod}, \func{fchmod}
& &$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Effetti delle varie funzioni su tempi di ultimo accesso
- \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
- \textsl{(c)}}
- \label{tab:filedir_times_effects}
+ \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo
+ accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
+ \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
+ \label{tab:file_times_effects}
\end{table}
Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
-creazione del file, usato da molti altri sistemi operativi, che in unix non
-esiste.
+creazione del file, usato in molti altri sistemi operativi, ma che in unix non
+esiste. Per questo motivo quando si copia un file, a meno di preservare
+esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
+avrà sempre il tempo corrente come data di ultima modifica.
-\subsection{La funzione \texttt{utime}}
-\label{sec:filedir_utime}
+\subsection{La funzione \func{utime}}
+\label{sec:file_utime}
I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere cambiati usando la
funzione \func{utime}, il cui prototipo è:
-
\begin{prototype}{utime.h}
-{int utime(const char * filename, struct utimbuf *times)}
+{int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)}
Cambia i tempi di ultimo accesso e modifica dell'inode specificato da
-\var{filename} secondo i campi \var{actime} e \var{modtime} di \var{times}. Se
-questa è \macro{NULL} allora viene usato il tempo corrente.
+\param{filename} secondo i campi \var{actime} e \var{modtime} di
+\param{times}. Se questa è \macro{NULL} allora viene usato il tempo corrente.
-La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in caso di errore, nel
-qual caso \var{errno} è settata opportunamente.
+\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in caso
+ di errore, nel qual caso \var{errno} è settata opportunamente.
\begin{errlist}
-\item \texttt{EACCESS} non si ha il permesso di scrittura sul file.
-\item \texttt{ENOENT} \var{filename} non esiste.
-\end{errlist}
+\item[\macro{EACCESS}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
+\item[\macro{ENOENT}] \param{filename} non esiste.
+\end{errlist}}
\end{prototype}
La struttura \var{utimebuf} usata da \func{utime} è definita come:
\end{lstlisting}
L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
-cosa è l'argomento \var{times}; se è \textit{NULL} la funzione setta il tempo
+cosa è l'argomento \param{times}; se è \macro{NULL} la funzione setta il tempo
corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file; se invece si è
specificato un valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari del
file (o si hanno i privilegi di amministratore).
-Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
-cambiamento di stato del file, che viene comunque cambiato dal kernel tutte le
-volte che si modifica l'inode (quindi anche alla chiamata di \func{utime}).
-Questo serve anche come misura di sicurezza per evitare che si possa
-modificare un file nascondendo completamente le proprie tracce. In realtà la
-cosa resta possibile, se si è in grado di accedere al device, scrivendo
-direttamente sul disco senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente è
-molto più complicato da realizzare.
+Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
+cambiamento di stato del file, che viene comunque cambiato dal kernel tutte le
+volte che si modifica l'inode (quindi anche alla chiamata di \func{utime}).
+Questo serve anche come misura di sicurezza per evitare che si possa
+modificare un file nascondendo completamente le proprie tracce. In realtà la
+cosa resta possibile, se si è in grado di accedere al device, scrivendo
+direttamente sul disco senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente
+in questo modo la cosa è molto più complicata da realizzare.
+
+
+
+\section{Il controllo di accesso ai file}
+\label{sec:file_access_control}
+
+Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
+del controllo di accesso ai file, che viene implementato per qualunque
+filesystem standard. In questa sezione ne esamineremo i concetti essenziali e
+le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
+
+
+\subsection{I permessi per l'accesso ai file}
+\label{sec:file_perm_overview}
+
+Il controllo di accesso ai file in unix segue un modello abbastanza semplice
+(ma adatto alla gran parte delle esigenze) in cui si dividono i permessi su
+tre livelli. Si tenga conto poi che quanto diremo è vero solo per filesystem
+di tipo unix, e non è detto che sia applicabile a un filesystem
+qualunque\footnote{ed infatti non è vero per il filesystem vfat di Windows,
+ per il quale i permessi vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in
+ fase di montaggio}. Esistono inoltre estensioni che permettono di
+implementare le ACL (\textit{Access Control List}) che sono un meccanismo di
+controllo di accesso molto più sofisticato.
+
+Ad ogni file unix associa sempre l'utente che ne è proprietario (il cosiddetto
+\textit{owner}) e il gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo degli
+identificatori di utenti e gruppi (\acr{uid} e \acr{gid}). Questi valori
+sono accessibili da programma tramite i campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid}
+della struttura \var{stat} (si veda \secref{sec:file_stat}). Ad ogni file
+viene inoltre associato un insieme di permessi che sono divisi in tre classi,
+e cioè attribuiti rispettivamente all'utente proprietario del file, a un
+qualunque utente faccia parte del gruppo cui appartiene il file, e a tutti gli
+altri utenti.
+
+I permessi, così come vengono presi dai comandi e dalle routine di sistema,
+sono espressi da un numero di 12 bit; di questi i nove meno significativi sono
+usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di lettura, scrittura ed
+esecuzione (indicati nei comandi di sistema con le lettere \cmd{w}, \cmd{r} e
+\cmd{x}) ed applicabili rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti
+gli altri. I restanti tre bit (\acr{suid}, \acr{sgid}, e
+\textsl{sticky}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più complesse
+su cui torneremo in seguito (vedi \secref{sec:file_suid_sgid} e
+\secref{sec:file_sticky}).
+
+Anche i permessi, come tutte le altre informazioni generali, sono tenuti per
+ciascun file nell'inode; in particolare essi sono contenuti in alcuni bit
+del campo \var{st\_mode} della struttura letta da \func{stat} (di nuovo si veda
+\secref{sec:file_stat} per i dettagli).
+
+In genere ci si riferisce a questo raggruppamento dei permessi usando le
+lettere \cmd{u} (per \textit{user}), \cmd{g} (per \textit{group}) e \cmd{o}
+(per \textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti i raggruppamenti
+insieme si usa la lettera \cmd{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente
+questa distinzione dato che in certi casi, mutuando la terminologia in uso nel
+VMS, si parla dei permessi base come di permessi per \textit{owner},
+\textit{group} ed \textit{all}, le cui iniziali possono dar luogo a confusione.
+Le costanti che permettono di accedere al valore numerico di questi bit nel
+campo \var{st\_mode} sono riportate in \ntab.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|c|l|}
+ \hline
+ \textbf{\var{st\_mode}} bit & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere \\
+ \macro{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere \\
+ \macro{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire \\
+ \hline
+ \macro{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere \\
+ \macro{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere \\
+ \macro{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire\\
+ \hline
+ \macro{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere \\
+ \macro{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere \\
+ \macro{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
+ \texttt{<sys/stat.h>}}
+ \label{tab:file_bit_perm}
+\end{table}
+
+Questi permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a
+seconda che si riferiscano a file, link simbolici o directory, qui ci
+limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli più
+avanti.
+La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo pathname
+occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle directory che compongono
+il pathname, e 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 ha il significato
+specifico che essa può essere attraversata nella risoluzione del 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 permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà
+vederlo con \cmd{ls} (per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per
+la directory).
+Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni di
+sola lettura (\macro{O\_RDONLY}) o di lettura/scrittura (\macro{O\_RDWR}) e
+leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura consente di aprire un
+file in sola scrittura (\macro{O\_WRONLY}) o lettura/scrittura
+(\macro{O\_RDWR}) e modificarne il contenuto, lo stesso permesso è necessario
+per poter troncare il file con l'opzione \macro{O\_TRUNC}.
+Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
+esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
+stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
+che questo non implica necessariamente la rimozione del contenuto del file dal
+disco), non è necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti
+esso non viene toccato, viene solo modificato il contenuto della directory,
+rimuovendo la voce che ad esso fa rifermento).
+Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
+shell, od un altro tipo di file eseguibile riconosciuto dal kernel), occorre
+avere il permesso di esecuzione, inoltre solo i file regolari possono essere
+eseguiti.
-\section{La manipolazione di file e directory}
+I permessi per un link simbolico sono ignorati, contano quelli del file a cui
+fa riferimento; per questo in genere \cmd{ls} per un link simbolico riporta
+tutti i permessi come concessi; utente e gruppo a cui esso appartiene vengono
+ignorati quando il link viene risolto, vengono controllati solo quando viene
+richiesta la rimozione del link e quest'ultimo è in una directory con lo
+\textsl{sticky bit} settato (si veda \secref{sec:file_sticky}).
-Come già accennato in \secref{sec:fileintr_filesystem} in un sistema unix-like
-i file hanno delle caratteristiche specifiche dipendenti dall'architettura del
-sistema, esamineremo qui allora le funzioni usate per la creazione di link
-simbolici e diretti e per la gestione delle directory, approfondendo quanto
-già accennato in precedenza.
+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'\textit{effective user id},
+l'\textit{effective group id} e gli eventuali \textit{supplementary group id}
+del processo\footnote{in realtà Linux per quanto riguarda l'accesso ai file
+ utilizza al posto degli \textit{effective id} i \textit{filesystem id} (si
+ veda \secref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai
+ primi, eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo
+ questa differenza}.
+Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
+veda \secref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
+\secref{sec:file_suid_sgid}, l'\textit{effective user id} e
+l'\textit{effective group id} corrispondono a \acr{uid} e \acr{gid}
+dell'utente che ha lanciato il processo, mentre i \textit{supplementary group
+ id} sono quelli dei gruppi cui l'utente appartiene.
-\subsection{Le funzioni \texttt{link} e \texttt{unlink}}
-\label{sec:fileintr_link}
+I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
+di accesso sono i seguenti:
+\begin{enumerate}
+\item Se l'\textit{effective user id} 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'\textit{effective user id} del processo è uguale all'\acr{uid} del
+ proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
+ del file) allora:
+ \begin{itemize*}
+ \item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
+ il processo vuole accedere in scrittura, quello di user-write per
+ l'accesso in scrittura, etc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
+ settato, l'accesso è consentito
+ \item altrimenti l'accesso è negato
+ \end{itemize*}
+\item Se l'\textit{effective group id} del processo o uno dei
+ \textit{supplementary group id} dei processi corrispondono al \acr{gid} del
+ file allora:
+ \begin{itemize*}
+ \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è settato, l'accesso è
+ consentito,
+ \item altrimenti l'accesso è negato
+ \end{itemize*}
+\item se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è settato,
+ l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
+\end{enumerate}
-Una delle caratteristiche comuni a vari sistemi operativi è quella di poter
-creare dei nomi fittizi (alias o collegamenti) per potersi riferire allo
-stesso file accedendovi da directory diverse. Questo è possibile anche in
-ambiente unix, dove tali collegamenti sono usualmente chiamati \textit{link},
-ma data la struttura del sistema ci sono due metodi sostanzialmente diversi
-per fare questa operazione.
+Si tenga presente che questi passi vengono eseguiti esattamente in
+quest'ordine. Questo vuol dire che se un processo è il proprietario di un file
+l'accesso è consentito o negato solo sulla base dei permessi per l'utente; i
+permessi per il gruppo non vengono neanche controllati; lo stesso vale se il
+processo appartiene ad un gruppo appropriato, in questo caso i permessi per
+tutti gli altri non vengono controllati.
-Come spiegato in \secref{sec:fileintr_architecture} l'accesso al contenuto di
-un file su disco avviene attraverso il suo inode, e il nome che si trova in
-una directory è solo una etichetta associata ad un puntatore a detto inode.
-Questo significa che la realizzazione di un link è immediata in quanto uno
-stesso file può avere tanti nomi diversi allo stesso tempo, dati da
-altrettante diverse associazioni allo stesso inode; si noti poi che nessuno di
-questi nomi viene ad assumere una particolare preferenza rispetto agli altri.
-Per aggiungere un nome ad un inode si utilizza la funzione \texttt{link}; si
-suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento diretto (o
-\textit{hard link}). Il prototipo della funzione e le sue caratteristiche
-principali, come risultano dalla man page, sono le seguenti:
-\begin{prototype}{unistd.h}
-{int link(const char * oldpath, const char * newpath)}
- Crea un nuovo collegamento diretto al file indicato da \texttt{oldpath}
- dandogli nome \texttt{newpath}.
-
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in caso di errore. La
- variabile \texttt{errno} viene settata opportunamente, i principali codici
- di errore sono:
- \begin{errlist}
- \item \texttt{EXDEV} \texttt{oldpath} e \texttt{newpath} non sono sullo
- stesso filesystem.
- \item \texttt{EPERM} il filesystem che contiene \texttt{oldpath} e
- \texttt{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
- \item \texttt{EEXIST} un file (o una directory) con quel nome esiste di
- già.
- \item \texttt{EMLINK} ci sono troppi link al file \texttt{oldpath} (il
- numero massimo è specificato dalla variabile \texttt{LINK\_MAX}, vedi
- \secref{sec:xxx_limits}).
- \end{errlist}
-
-\end{prototype}
+\subsection{I bit \acr{suid} e \acr{sgid}}
+\label{sec:file_suid_sgid}
-La creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file,
-ma si limita ad aumentare di uno il numero di referenze al file (come si può
-controllare con il campo \var{st\_nlink} di \var{stat}) aggiungendo il nuovo
-nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può essere così richiamato in
-diverse directory.
-
-Per quanto dicevamo in \secref{sec:fileintr_filesystem} la creazione del
-collegamento diretto è possibile solo se entrambi i pathname sono nello stesso
-filesystem; inoltre il filesystem deve supportare i collegamenti diretti (non è
-il caso ad esempio del filesystem \texttt{vfat} di windows).
-
-La funzione opera sui file ordinari, come sugli altri oggetti del filesystem,
-in alcuni filesystem solo l'amministratore è in grado di creare un
-collegamento diretto ad un'altra directory, questo lo si fa perché in questo
-caso è possibile creare dei circoli nel filesystem (vedi
-\secref{sec:fileintr_symlink}) che molti programmi non sono in grado di
-gestire e la cui rimozione diventa estremamente complicata (in genere occorre
-far girare il programma \texttt{fsck} per riparare il filesystem); data la sua
-pericolosità in generale nei filesystem usati in Linux questa caratteristica è
-stata disabilitata, e la funzione restituisce l'errore \texttt{EPERM}.
-
-La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia) si
-effettua con la funzione \texttt{unlink}; il suo prototipo è il seguente:
-
-\begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char * pathname)}
- Cancella il nome specificato dal pathname nella relativa directory e
- decrementa il numero di riferimenti nel relativo inode. Nel caso di link
- simbolico cancella il link simbolico; nel caso di socket, fifo o file di
- dispositivo rimuove il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto
- uno di questi oggetti possono continuare ad utilizzarlo.
-
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
- qual caso il file non viene toccato. La variabile \texttt{errno} viene
- settata secondo i seguenti codici di errore:
- \begin{errlist}
- \item \texttt{EISDIR} \var{pathname} si riferisce ad una directory
- (valore specifico ritornato da linux che non consente l'uso di
- \texttt{unlink} con le directory, e non conforme allo standard POSIX, che
- prescrive invece l'uso di \texttt{EPERM} in caso l'operazione non sia
- consentita o il processo non abbia privilegi sufficienti).
- \item \texttt{EROFS} \var{pathname} è su un filesystem montato in sola
- lettura.
- \item \texttt{EISDIR} \var{pathname} fa riferimento a una directory.
- \end{errlist}
-\end{prototype}
+Come si è accennato (in \secref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
+campo \var{st\_mode} usati per il controllo di accesso oltre ai bit dei
+permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che vengono usati per indicare
+alcune proprietà speciali dei file. Due di questi sono i bit detti
+\acr{suid} (o \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (o
+\textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
+\macro{S\_ISUID} e \macro{S\_ISGID}.
-Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
-scrittura su di essa (dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto) e
-il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (torneremo in
-dettaglio sui permessi e gli attributi fra poco), se inoltre lo
-\textit{sticky} bit è settato occorrerà anche essere proprietari del file o
-proprietari della directory (o root, per cui nessuna delle restrizioni è
-applicata).
+Come spiegato in dettaglio in \secref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
+programma il comportamento normale del kernel è quello di settare
+l'\textit{effective user id} e l'\textit{effective group id} del nuovo
+processo all'\acr{uid} e al \acr{gid} del processo corrente, che normalmente
+corrispondono dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
+
+Se però il file del programma\footnote{per motivi di sicurezza il kernel
+ ignora i bit \acr{suid} e \acr{sgid} per gli script eseguibili} (che
+ovviamente deve essere eseguibile) ha il bit \acr{suid} settato, il kernel
+assegnerà come \textit{effective user id} al nuovo processo l'\acr{uid} del
+proprietario del file al posto dell'\acr{uid} del processo originario. Avere
+il bit \acr{sgid} settato ha lo stesso effetto sull'\textit{effective group
+ id} del processo.
+
+I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
+di usare programmi che abbisognano di privilegi speciali; l'esempio classico è
+il comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file delle
+password, quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo dall'amministratore,
+ma non è necessario chiamare l'amministratore per cambiare la propria
+password. Infatti il comando \cmd{passwd} appartiene a root ma ha il bit
+\acr{suid} settato per cui quando viene lanciato da un utente normale parte
+con i privilegi di root.
-Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione
-della nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
-nell'inode deve essere una operazione atomica (cioè non interrompibile da
-altri) processi, per questo entrambe queste funzioni sono realizzate tramite
-una singola system call.
+Chiaramente avere un processo che ha privilegi superiori a quelli che avrebbe
+normalmente l'utente che lo ha lanciato comporta vari rischi, e questo tipo di
+programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
+usati per guadagnare privilegi non consentiti (torneremo sull'argomento in
+\secref{sec:proc_perms}).
+
+La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere
+rilevata con il comando \cmd{ls -l}, in tal caso comparirà la lettera \cmd{s}
+al posto della \cmd{x} in corrispondenza dei permessi di utente o gruppo. La
+stessa lettera \cmd{s} può essere usata nel comando \cmd{chmod} per settare
+questi bit. Infine questi bit possono essere controllati all'interno di
+\var{st\_mode} con l'uso delle due costanti \macro{S\_ISUID} e
+\macro{S\_IGID}, i cui valori sono riportati in
+\tabref{tab:file_mode_flags}.
-Si ricordi infine che il file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
-i riferimenti ad esso sono stati cancellati, solo quando il \textit{link
- count} mantenuto nell'inode diventa zero lo spazio occupato viene rimosso. A
-questo però si aggiunge una altra condizione, e cioè che non ci siano processi
-che abbiano detto file aperto. Come accennato questa proprietà viene spesso
-usata per essere sicuri di non lasciare file temporanei su disco in caso di
-crash dei programmi; la tecnica è quella di aprire il file e chiamare
-\texttt{unlink} subito dopo.
+Gli stessi bit vengono ad assumere in significato completamente diverso per le
+directory, normalmente infatti Linux usa la convenzione di SVR4 per indicare
+con questi bit l'uso della semantica BSD nella creazione di nuovi file (si
+veda \secref{sec:file_ownership} per una spiegazione dettagliata al
+proposito).
-\subsection{Le funzioni \texttt{remove} e \texttt{rename}}
-\label{sec:fileintr_remove}
+Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per una ulteriore estensione
+mutuata da SVR4. Il caso in cui il file abbia il bit \acr{sgid} settato ma
+non il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare per
+quel file il \textit{mandatory locking} (argomento che affronteremo nei
+dettagli in \secref{sec:file_mand_locking}).
-Al contrario di quanto avviene con altri unix in Linux non è possibile usare
-\texttt{unlink} sulle directory, per cancellare una directory si può usare la
-funzione \texttt{rmdir} (vedi \secref{sec:filedir_dir_creat_rem}), oppure la
-funzione \texttt{remove}. Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C
-per cancellare un file o una directory (e funziona anche per i sistemi che non
-supportano i link diretti), che per i file è identica alla \texttt{unlink} e
-per le directory è identica alla \texttt{rmdir}:
-\begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
- Cancella un nome dal filesystem. Usa \texttt{unlink} per i file e
- \texttt{rmdir} per le directory.
-
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
- qual caso il file non viene toccato. Per i codici di errori vedi quanto
- riportato nella descrizione di \texttt{unlink} e \texttt{rmdir}.
-\end{prototype}
+\subsection{Il bit \textsl{sticky}}
+\label{sec:file_sticky}
+
+L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \macro{S\_ISVTX}, è in
+parte un rimasuglio delle origini dei sistemi unix. A quell'epoca infatti la
+memoria virtuale e l'accesso ai files erano molto meno sofisticati e per
+ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
+si poteva settare questo bit.
+
+L'effetto di questo bit era che il segmento di testo del programma (si veda
+\secref{sec:proc_mem_layout} per i dettagli) veniva scritto nella swap la
+prima volta che questo veniva lanciato, e vi permaneva fino al riavvio della
+macchina (da questo il nome di \textsl{sticky bit}); essendo la swap un file
+continuo indicizzato direttamente in questo modo si poteva risparmiare in
+tempo di caricamento rispetto alla ricerca del file su disco. Lo
+\textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera \cmd{t} al posto della
+\cmd{x} nei permessi per gli altri.
+
+Ovviamente per evitare che gli utenti potessero intasare la swap solo
+l'amministratore era in grado di settare questo bit, che venne chiamato anche
+con il nome di \textit{saved text bit}, da cui deriva quello della costante.
+Le attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
+sostanzialmente inutile questo procedimento.
+
+Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textsl{sticky bit} ha
+assunto un uso corrente per le directory\footnote{lo \textsl{sticky bit} per
+ le directory è una estensione non definita nello standard POSIX, Linux però
+ la supporta, così come BSD e SVR4}, in questo caso se il bit è settato un
+file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha il permesso
+di scrittura ed inoltre è vera una delle seguenti condizioni:
+\begin{itemize*}
+\item l'utente è proprietario del file
+\item l'utente è proprietario della directory
+\item l'utente è l'amministratore
+\end{itemize*}
+un classico esempio di directory che ha questo bit settato è \file{/tmp}, i
+permessi infatti di solito sono settati come:
+\begin{verbatim}
+$ ls -ld /tmp
+drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
+\end{verbatim}%$
+in questo modo chiunque può leggere, scrivere ed eseguire i file temporanei
+ivi memorizzati, sia crearne di nuovi, ma solo l'utente che ha creato un file
+nella directory potrà cancellarlo o rinominarlo, così si può evitare che un
+utente possa, più o meno consapevolmente, cancellare i file degli altri.
-Per cambiare nome ad un file si usa invece la funzione \texttt{rename}, il
-vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
-\texttt{unlink} e \texttt{link} è che l'operazione è eseguita atomicamente, in
-questo modo non c'è la possibilità che un processo che cerchi di accedere al
-nuovo nome dopo che il vecchio è stato cambiato lo trovi mancante.
-\begin{prototype}{stdio.h}
-{int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
- Rinomina un file, spostandolo fra directory diverse quando richiesto.
+\subsection{La titolarità di nuovi file e directory}
+\label{sec:file_ownership}
+
+Vedremo in \secref{sec:file_base_func} come creare nuovi file, ma se è
+possibile specificare in sede di creazione quali permessi applicare ad un
+file, non si può indicare a quale utente e gruppo esso deve appartenere. Lo
+stesso problema di presenta per la creazione di nuove directory (procedimento
+descritto in \secref{sec:file_dir_creat_rem}).
+
+Lo standard POSIX prescrive che l'\acr{uid} del nuovo file corrisponda
+all'\textit{effective user id} del processo che lo crea; per il \acr{gid}
+invece prevede due diverse possibilità:
+\begin{itemize*}
+\item il \acr{gid} del file corrisponde all'\textit{effective group id} del
+ processo.
+\item il \acr{gid} del file corrisponde al \acr{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
+bit \acr{sgid} settato allora viene usata la seconda opzione.
+
+Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \acr{gid} viene sempre
+automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
+partenza, in tutte le sottodirectory. La semantica SVr4 offre una maggiore
+possibilità di scelta, ma per ottenere lo stesso risultato necessita che per
+le nuove directory venga anche propagato anche il bit \acr{sgid}. Questo è
+comunque il comportamento di default di \func{mkdir}, ed é in questo modo ad
+esempio che Debian assicura che le sottodirectory create nelle home di un
+utente restino sempre con il \acr{gid} del gruppo primario dello stesso.
+
+
+\subsection{La funzione \func{access}}
+\label{sec:file_access}
+
+Come detto in \secref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad
+un file viene fatto usando \textit{effective user id} e \textit{effective
+ group id} del processo, ma ci sono casi in cui si può voler effettuare il
+controllo usando il \textit{real user id} e il \textit{real group id} (cioè
+l'\acr{uid} dell'utente che ha lanciato il programma, che, come accennato in
+\secref{sec:file_suid_sgid} e spiegato in \secref{sec:proc_perms} non è
+detto sia uguale all'\textit{effective user id}). Per far questo si può usare
+la funzione \func{access}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}
+{int access(const char *pathname, int mode)}
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
- qual caso il file non viene toccato. La variabile \texttt{errno} viene
- settata secondo i seguenti codici di errore:
- \begin{errlist}
- \item \texttt{EISDIR} \texttt{newpath} è una directory già esistente mentre
- \texttt{oldpath} non è una directory.
- \item \texttt{EXDEV} \texttt{oldpath} e \texttt{newpath} non sono sullo
- stesso filesystem.
- \item \texttt{ENOTEMPTY} \texttt{newpath} è una directory già esistente e
- non vuota.
- \item \texttt{EBUSY} o \texttt{oldpath} o \texttt{newpath} sono in uso da
- parte di qualche processo (come directory di lavoro o come root) o del
- sistema (come mount point).
- \item \texttt{EINVAL} \texttt{newpath} contiene un prefisso di
- \texttt{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory
- come sottodirectory di se stessa.
- \item \texttt{EMLINK} \texttt{oldpath} ha già il massimo numero di link
- consentiti o è una directory e la directory che contiene \texttt{newpath}
- ha già il massimo numero di link.
- \item \texttt{ENOTDIR} Uno dei componenti dei pathname non è una directory
- o\texttt{oldpath} è una directory e \texttt{newpath} esiste e non è una
- directory.
- \item \texttt{EFAULT} o \texttt{oldpath} o \texttt{newpath} è fuori dello
- spazio di indirizzi del processo.
- \item \texttt{EACCESS} Non c'è il permesso di scrittura per la directory in
- cui si vuole creare il nuovo link o una delle directory del pathname non
- consente la ricerca (permesso di esecuzione).
- \item \texttt{EPERM} le directory contenenti \texttt{oldpath} o
- \texttt{newpath} hanno lo sticky bit attivo e i permessi del processo non
- consentono rispettivamente la cancellazione e la creazione del file, o il
- filesystem non supporta i link.
- \item \texttt{ENAMETOOLONG} uno dei pathname è troppo lungo.
- \item \texttt{ENOENT} Uno dei componenti del pathname non esiste o è un link
- simbolico spezzato.
- \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
- completare l'operazione.
- \item \texttt{EROFS} I file sono su un filesystem montato in sola lettura.
- \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione del
- pathname.
- \item \texttt{ENOSPC} Il device di destinazione non ha più spazio per la
- nuova voce.
- \end{errlist}
+Verifica i permessi di accesso, indicati da \var{mode}, per il file indicato
+da \var{pathname}.
+
+\bodydesc{La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 altrimenti; in
+ quest'ultimo caso la variabile \var{errno} viene settata secondo i codici di
+ errore: \macro{EACCES}, \macro{EROFS}, \macro{EFAULT}, \macro{EINVAL},
+ \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ELOOP},
+ \macro{EIO}.}
\end{prototype}
-\subsection{I link simbolici}
-\label{sec:fileintr_symlink}
+I valori possibili per il parametro \var{mode} sono esprimibili come
+combinazione delle costanti numeriche riportate in \ntab\ (attraverso un OR
+binario). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza del
+file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \macro{F\_OK}, o
+anche direttamente \func{stat}. In caso \var{pathname} si riferisca ad un link
+simbolico il controllo è fatto sul file a cui esso fa riferimento.
+
+La funzione controlla solo i bit dei permessi di accesso, si ricordi che il
+fatto che una directory abbia permesso di scrittura non significa che ci si
+possa scrivere come in un file, e il fatto che un file abbia permesso di
+esecuzione non comporta che contenga un programma eseguibile. La funzione
+ritorna zero solo se tutte i permessi controllati sono disponibili, in caso
+contrario (o di errore) ritorna -1.
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|c|l|}
+ \hline
+ \textbf{\var{mode}} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{R\_OK} & verifica il permesso di lettura \\
+ \macro{W\_OK} & verifica il permesso di scritture \\
+ \macro{X\_OK} & verifica il permesso di esecuzione \\
+ \macro{F\_OK} & verifica l'esistenza del file \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori possibile per il parametro \var{mode} della funzione
+ \func{access}}
+ \label{tab:file_access_mode_val}
+\end{table}
-Siccome la funzione \texttt{link} crea riferimenti agli inodes, essa può
-funzionare soltanto per file che risiedono sullo stesso filesystem, dato che
-in questo caso è garantita l'unicità dell'inode, e solo per un filesystem di
-tipo unix. Inoltre in Linux non è consentito eseguire un link diretto ad una
-directory.
+Un esempio tipico per l'uso di questa funzione è quello di un processo che sta
+eseguendo un programma coi privilegi di un altro utente (attraverso l'uso del
+\acr{suid} bit) che vuole controllare se l'utente originale ha i permessi per
+accedere ad un certo file.
-Per ovviare a queste limitazioni i sistemi unix supportano un'altra forma di
-link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
-come avviene in altri sistemi operativi, dei file che contengono il
-semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
-possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi e a directory, e
-pure a file che non esistono ancora.
-Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono contrassegnati come tali
-al kernel (analogamente a quanto avviene per le directory) per cui la chiamata
-ad una \texttt{open} o una \texttt{stat} su un link simbolico comporta la
-lettura del contenuto del medesimo e l'applicazione della funzione al file
-specificato da quest'ultimo. Invece altre funzioni come quelle per cancellare
-o rinominare i file operano direttamente sul link simbolico (per l'elenco vedi
-\ntab). Inoltre esistono funzioni apposite, come la \texttt{readlink} e la
-\texttt{lstat} per accedere alle informazioni del link invece che a quelle del
-file a cui esso fa riferimento.
-
-Le funzioni per operare sui link simbolici sono le seguenti, esse sono tutte
-dichiarate nell'header file \texttt{unistd.h}.
+\subsection{Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod}}
+\label{sec:file_chmod}
-\begin{prototype}{unistd.h}
-{int symlink(const char * oldname, const char * newname)}
- Crea un nuovo link simbolico al file indicato da \texttt{oldname} dandogli
- nome \texttt{newname}.
+Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
+funzioni, che operano rispettivamente su un filename e su un file descriptor,
+i loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/stat.h}
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, in caso
- di errore. La variabile \texttt{errno} viene settata secondo i codici di
- errore standard di accesso ai file (trattati in dettaglio in
- \secref{sec:filedir_access_control}) ai quali si aggiungono i seguenti:
- \begin{errlist}
- \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di
- già.
- \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
- su un filesystem montato readonly.
- \item \texttt{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
- link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
- \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione di
- \texttt{oldname} o di \texttt{newname}.
- \end{errlist}
-\end{prototype}
-
-Dato che la funzione \texttt{open} segue i link simbolici, è necessaria usare
-un'altra funzione quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico,
-questa funzione è la:
-
-\begin{prototype}{unistd.h}
-{int readlink(const char * path, char * buff, size\_t size)}
- Legge il contenuto del link simbolico indicato da \texttt{path} nel buffer
- \texttt{buff} di dimensione \texttt{size}. Non chiude la stringa con un
- carattere nullo e la tronca a \texttt{size} nel caso il buffer sia troppo
- piccolo per contenerla.
+ \funcdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)} Cambia i permessi del
+ file indicato da \var{path} al valore indicato da \var{mode}.
+
+ \funcdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)} Analoga alla precedente, ma usa
+ il file descriptor \var{fd} per indicare il file.
- La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro \texttt{buff} o
- -1 per un errore, in caso di errore. La variabile \texttt{errno} viene
- settata secondo i codici di errore:
+ \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 \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di
- già.
- \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
- su un filesystem montato readonly.
- \item \texttt{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
- link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
- \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione di
- \texttt{oldname} o di \texttt{newname}.
+ \item[\macro{EPERM}] L'\textit{effective user id} non corrisponde a quello
+ del proprietario del file o non è zero.
\end{errlist}
-\end{prototype}
+ ed inoltre \macro{EROFS} e \macro{EIO}; \func{chmod} restituisce anche
+ \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOMEM},
+ \macro{ENOTDIR}, \macro{EACCES}, \macro{ELOOP}; \func{fchmod} anche
+ \macro{EBADF}.}
+\end{functions}
-In \ntab\ si è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni che
-operano sui file rispetto ai link simbolici; specificando quali seguono il
-link simbolico e quali possono operare direttamente sul suo contenuto.
-\begin{table}[htb]
+I valori possibili per \var{mode} sono indicati in \ntab. I valori possono
+esser combinati con l'OR binario delle relative costanti simboliche, o
+specificati direttamente, come per l'analogo comando di shell, con il valore
+numerico (la shell lo vuole in ottale, dato che i bit dei permessi sono
+divisibili in gruppi di tre). Ad esempio i permessi standard assegnati ai
+nuovi file (lettura e scrittura per il proprietario, sola lettura per il
+gruppo e gli altri) sono corrispondenti al valore ottale $0644$, un programma
+invece avrebbe anche il bit di esecuzione attivo, con un valore di $0755$, se
+si volesse attivare il bit \acr{suid} il valore da fornire sarebbe $4755$.
+
+\begin{table}[!htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
+ \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
+ \hline
+ \textbf{\var{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{S\_ISUID} & 04000 & set user ID \\
+ \macro{S\_ISGID} & 02000 & set group ID \\
+ \macro{S\_ISVTX} & 01000 & sticky bit \\
+ \hline
+ \macro{S\_IRWXU} & 00700 & l'utente ha tutti i permessi \\
+ \macro{S\_IRUSR} & 00400 & l'utente ha il permesso di lettura \\
+ \macro{S\_IWUSR} & 00200 & l'utente ha il permesso di scrittura \\
+ \macro{S\_IXUSR} & 00100 & l'utente ha il permesso di esecuzione \\
+ \hline
+ \macro{S\_IRWXG} & 00070 & il gruppo ha tutti i permessi \\
+ \macro{S\_IRGRP} & 00040 & il gruppo ha il permesso di lettura \\
+ \macro{S\_IWGRP} & 00020 & il gruppo ha il permesso di scrittura \\
+ \macro{S\_IXGRP} & 00010 & il gruppo ha il permesso di esecuzione \\
+ \hline
+ \macro{S\_IRWXO} & 00007 & gli altri hanno tutti i permessi \\
+ \macro{S\_IROTH} & 00004 & gli altri hanno il permesso di lettura \\
+ \macro{S\_IWOTH} & 00002 & gli altri hanno il permesso di scrittura \\
+ \macro{S\_IXOTH} & 00001 & gli altri hanno il permesso di esecuzione \\
\hline
- Funzione & Segue il link & Non segue il link \\
- \hline
- \hline
- \func{access} & $\bullet$ & \\
- \func{chdir} & $\bullet$ & \\
- \func{chmod} & $\bullet$ & \\
- \func{chown} & & $\bullet$ \\
- \func{creat} & $\bullet$ & \\
- \func{exec} & $\bullet$ & \\
- \func{lchown} & $\bullet$ & $\bullet$ \\
- \func{link} & & \\
- \func{lstat} & & $\bullet$ \\
- \func{mkdir} & $\bullet$ & \\
- \func{mkfifo} & $\bullet$ & \\
- \func{mknod} & $\bullet$ & \\
- \func{open} & $\bullet$ & \\
- \func{opendir} & $\bullet$ & \\
- \func{pathconf} & $\bullet$ & \\
- \func{readlink} & & $\bullet$ \\
- \func{remove} & & $\bullet$ \\
- \func{rename} & & $\bullet$ \\
- \func{stat} & $\bullet$ & \\
- \func{truncate} & $\bullet$ & \\
- \func{unlink} & & $\bullet$ \\
- \hline
\end{tabular}
- \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
- \label{tab:filedir_symb_effect}
+ \caption{I valori delle costanti usate per indicare i permessi dei file.}
+ \label{tab:file_permission_const}
\end{table}
-si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
-con i file descriptor, in quanto la gestione del link simbolico viene in
-genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
-(normalmente la \func{open}).
-
-\begin{figure}[htb]
- \centering
- \includegraphics[width=5cm]{img/link_loop.eps}
- \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
- \label{fig:filedir_link_loop}
-\end{figure}
-
-Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
-cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in \curfig, che riporta
-la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo
-interno un link simbolico che punta di nuovo a \file{/boot}\footnote{Questo
- tipo di loop è stato effettuato per poter permettere a \cmd{grub} (un
- bootloader estremamente avanzato in grado di accedere direttamente
- attraverso vari filesystem al file da lanciare come sistema operativo) di
- vedere i file in questa directory, che è montata su una partizione separata
- (e che grub vedrebbe come radice), con lo stesso path con cui verrebbero
- visti dal sistema operativo.}.
-
-Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuassero uno
-scan di una directory senza tener conto dei link simbolici, in quel caso
-infatti il loop nella directory
-
-Un secondo punto da tenere presente è che un link simbolico può essere fatto
-anche ad un file che non esiste; ad esempio possiamo creare un file temporaneo
-nella nostra directory con un link del tipo:
-\begin{verbatim}
-$ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
-\end{verbatim}%$
-ma anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Aprendo in scrittura
-\file{temporaneo} questo verrà scritto; ma se cercassimo di accederlo in sola
-lettura (ad esempio con \cmd{cat}) otterremmo:
-\begin{verbatim}
-$ cat prova
-cat: prova: No such file or directory
-\end{verbatim}%$
-con un errore che sembra sbagliato, dato \cmd{ls} ci mostrerebbe l'esistenza
-di \file{temporaneo}.
+Il cambiamento dei permessi di un file attraverso queste funzioni ha comunque
+alcune limitazioni, provviste per motivi di sicurezza. Questo significa che
+anche se si è proprietari del file non tutte le operazioni sono permesse, in
+particolare:
+\begin{enumerate}
+\item siccome solo l'amministratore può settare lo \textit{sticky bit}; se
+ l'\textit{effective user id} del processo non è zero esso viene
+ automaticamente cancellato (senza notifica di errore) qualora sia stato
+ indicato in \var{mode}.
+\item per via della semantica SVR4 nella creazione dei nuovi file, si può
+ avere il caso in cui il file creato da un processo è assegnato a un gruppo
+ per il quale il processo non ha privilegi. Per evitare che si possa
+ assegnare il bit \acr{sgid} ad un file appartenente a un gruppo per cui
+ non si hanno diritti, questo viene automaticamente cancellato (senza
+ notifica di errore) da \var{mode} qualora il gruppo del file non corrisponda
+ a quelli associati al processo (la cosa non avviene quando
+ l'\textit{effective user id} del processo è zero).
+\end{enumerate}
+
+Per alcuni filesystem\footnote{il filesystem \acr{ext2} supporta questa
+ caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista una ulteriore
+misura di sicurezza, volta ad scongiurare l'abuso dei bit \acr{suid} e
+\acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi bit qualora un
+processo che non appartenga all'amministratore scriva su un file. In questo
+modo anche se un utente malizioso scopre un file \acr{suid} su cui può
+scrivere, un eventuale modifica comporterà la perdita di ogni ulteriore
+privilegio.
+
+\subsection{La funzione \func{umask}}
+\label{sec:file_umask}
+
+Oltre che dai valori indicati in sede di creazione, i permessi assegnati ai
+nuovi file sono controllati anche da una maschera di bit settata con la
+funzione \func{umask}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{stat.h}
+{mode\_t umask(mode\_t mask)}
+
+ Setta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato da \var{mask}
+ (di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi).
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una
+ delle poche funzioni che non restituisce codici di errore.}
+\end{prototype}
-\subsection{Le funzioni \texttt{mkdir} e \texttt{rmdir}}
-\label{sec:filedir_dir_creat_rem}
-
-Per creare una nuova directory si può usare la seguente funzione, omonima
-dell'analogo comando di shell \texttt{mkdir}; per accedere ai tipi usati
-programma deve includere il file \texttt{sys/types.h}.
+Questa maschera è una caratteristica di ogni processo e viene utilizzata per
+impedire che alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di
+creazione, i bit indicati nella maschera vengono infatti esclusi quando un
+nuovo file viene creato.
+
+In genere questa maschera serve per impostare un default che escluda alcuni
+permessi (usualmente quello di scrittura per il gruppo e gli altri,
+corrispondente ad un valore di $022$). Essa è utile perché le routine
+dell'interfaccia ANSI C degli stream non prevedono l'esistenza dei permessi, e
+pertanto tutti i nuovi file vengono sempre creati con un default di $666$
+(cioè permessi di lettura e scrittura per tutti, si veda
+\tabref{tab:file_permission_const} per un confronto); in questo modo è
+possibile cancellare automaticamente i permessi non voluti, senza doverlo fare
+esplicitamente.
+
+In genere il valore di \func{umask} viene stabilito una volta per tutte al
+login a $022$, e di norma gli utenti non hanno motivi per modificarlo. Se però
+si vuole che un processo possa creare un file che chiunque possa leggere
+allora occorrerà cambiare il valore di \func{umask}.
+
+
+\subsection{Le funzioni \func{chown}, \func{fchown} e \func{lchown}}
+\label{sec:file_chown}
+
+Come per i permessi, il sistema fornisce anche delle funzioni che permettano
+di cambiare utente e gruppo cui il file appartiene; le funzioni in questione
+sono tre e i loro prototipi sono i seguenti:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/stat.h}
+
+ \funcdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
+ \funcdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
+ \funcdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
-\begin{prototype}{sys/stat.h}
-{int mkdir (const char * dirname, mode\_t mode)}
- Questa funzione crea una nuova directory vuota con il nome indicato da
- \texttt{dirname}, assegnandole i permessi indicati da \texttt{mode}. Il nome
- può essere indicato con il pathname assoluto o relativo.
+ Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
+ specificati dalle variabili \var{owner} e \var{group}.
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, in caso
- di errore \texttt{errno} viene settata secondo i codici di errore standard
- di accesso ai file (trattati in dettaglio in
- \secref{sec:filedir_access_control}) ai quali si aggiungono i seguenti:
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
+ un errore, in caso di errore \var{errno} viene settato ai valori:
\begin{errlist}
- \item \texttt{EACCESS}
- Non c'è il permesso di scrittura per la directory in cui si vuole inserire
- la nuova directory.
- \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di già.
- \item \texttt{EMLINK} La directory in cui si vuole creare la nuova directory
- contiene troppi file. Sotto Linux questo normalmente non avviene perché il
- filesystem standard consente la creazione di un numero di file maggiore di
- quelli che possono essere contenuti nell'hard-disk, ma potendo avere a che
- fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può presentarsi.
- \item \texttt{ENOSPC} Non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
- la nuova directory.
- \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire la nuova
- directory è su un filesystem montato readonly.
+ \item[\macro{EPERM}] L'\textit{effective user id} non corrisponde a quello
+ del proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
\end{errlist}
-\end{prototype}
-
-
-\subsection{Accesso alle directory}
-\label{sec:filedir_dir_read}
-
-Benché le directory siano oggetti del filesystem come tutti gli altri non ha
-ovviamente senso aprirle come fossero dei file di dati. Può però essere utile
-poterne leggere il contenuto ad esempio per fare la lista dei file che esse
-contengono o ricerche sui medesimi.
-
-Per accedere al contenuto delle directory si usano i cosiddetti
-\textit{directory streams} (chiamati così per l'analogia con i file stream);
-la funzione \texttt{opendir} apre uno di questi stream e la funzione
-\texttt{readdir} legge il contenuto della directory, i cui elementi sono le
-\textit{directory entries} (da distinguersi da quelle della cache di cui
-parlavamo in \secref{sec:fileintr_vfs}) in una opportuna struttura
-\texttt{struct dirent}.
-
-
-\subsection{La directory di lavoro}
-\label{sec:filedir_work_dir}
-
-A ciascun processo è associato ad una directory nel filesystem che è chiamata
-directory corrente o directory di lavoro (\textit{current working directory})
-che è quella a cui si fa riferimento quando un filename è espresso in forma
-relativa (relativa appunto a questa directory).
+ Oltre a questi entrambe restituiscono gli errori \macro{EROFS} e
+ \macro{EIO}; \func{chown} restituisce anche \macro{EFAULT},
+ \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT}, \macro{ENOMEM}, \macro{ENOTDIR},
+ \macro{EACCES}, \macro{ELOOP}; \func{fchown} anche \macro{EBADF}.}
+\end{functions}
-Quando un utente effettua il login questa directory viene settata alla
-cosiddetta \textit{home directory} del suo account, il comando \texttt{cd}
-della shell consente di cambiarla a piacere, spostandosi da una directory ad
-un'altra. Siccome la directory corrente resta la stessa quando viene creato
-un processo figlio, la directory corrente della shell diventa anche la
-directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
+In Linux soltanto l'amministratore può cambiare il proprietario di un file,
+seguendo la semantica di BSD che non consente agli utenti di assegnare i loro
+file ad altri (per evitare eventuali aggiramenti delle quote).
+L'amministratore può cambiare il gruppo di un file, il proprietario può
+cambiare il gruppo dei file che gli appartengono solo se il nuovo gruppo è il
+suo gruppo primario o uno dei gruppi a cui appartiene.
+
+La funzione \func{chown} segue i link simbolici, per operare direttamente su
+in link simbolico si deve usare la funzione \func{lchown}\footnote{fino alla
+ versione 2.1.81 in Linux \func{chown} non seguiva i link simbolici, da
+ allora questo comportamento è stato assegnato alla funzione \func{lchown},
+ introdotta per l'occasione, ed è stata creata una nuova system call per
+ \func{chown} che seguisse i link simbolici}. La funzione \func{fchown} opera
+su un file aperto, essa è mutuata da BSD, ma non è nello standard POSIX.
+Un'altra estensione rispetto allo standard POSIX è che specificando -1 come
+valore per \var{owner} e \var{group} i valori restano immutati.
+
+Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
+privilegi di root entrambi i bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono
+cancellati. Questo non avviene per il bit \acr{sgid} nel caso in cui esso
+sia usato (in assenza del corrispondente permesso di esecuzione) per indicare
+che per il file è attivo il \textit{mandatory locking}.
-Le funzioni qui descritte servono esaminare e cambiare la directory di lavoro
-corrente.
+%La struttura fondamentale che contiene i dati essenziali relativi ai file è il
+%cosiddetto \textit{inode}; questo conterrà informazioni come il
+%tipo di file (file di dispositivo, directory, file di dati, per un elenco
+%completo vedi \ntab), i permessi (vedi \secref{sec:file_perms}), le date (vedi
+%\secref{sec:file_times}).
-\begin{prototype}{unistd.h}{char * getcwd (char * buffer, size\_t size)}
- Restituisce il filename completo della directory di lavoro corrente nella
- stringa puntata da \texttt{buffer}, che deve essere precedentemente
- allocata, per una dimensione massima di \texttt{size}. Si può anche
- specificare un puntatore nullo come \textit{buffer}, nel qual caso la
- stringa sarà allocata automaticamente per una dimensione pari a
- \texttt{size} qualora questa sia diversa da zero, o della lunghezza esatta
- del pathname altrimenti. In questo caso si deve ricordare di disallocare la
- stringa una volta cessato il suo utilizzo.
+\subsection{La funzione \func{chroot}}
+\label{sec:file_chroot}
+
+Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, questa
+funzione viene usata spesso per restringere le capacità di acccesso di un
+programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
+questa sezione.
+
+Come accennato in \secref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una directory
+di lavoro corrente, ha anche una directory radice, che è la directory che per
+il processo costituisce la radice dell'albero dei file e rispetto alla quale
+vengono risolti i pathname assoluti (si ricordi quanto detto in
+\secref{sec:file_organization}).
+
+La radice viene eredidata dal padre per ogni processo figlio; come si può
+vedere da \figref{fig:proc_task_struct} è tenuta nella struttura
+\type{fs\_struct} insieme alla directory di lavoro corrente e alla
+\var{umask}, e quindi di norma coincide con la \file{/} del sistema.
+
+In certe situazioni però per motivi di sicurezza non si vuole che un processo
+possa accedere a tutto il filesystem; per questo si può cambiare la directory
+radice con la funzione \func{chroot}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int chroot(const char *path)}
+ Cambia la directory radice del processo a quella specificata da
+ \param{path}.
- La funzione restituisce il puntatore \texttt{buffer} se riesce,
- \texttt{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
- \texttt{errno} è settata con i seguenti codici di errore:
+\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per
+ un errore, in caso di errore \var{errno} viene settato ai valori:
\begin{errlist}
- \item \texttt{EINVAL} L'argomento \texttt{size} è zero e \texttt{buffer} non
- è nullo.
- \item \texttt{ERANGE} L'argomento \texttt{size} è più piccolo della
- lunghezza del pathname.
- \item \texttt{EACCESS} Manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
- componenti del pathname (cioè su una delle directory superiori alla
- corrente).
+ \item[\macro{EPERM}] L'\textit{effective user id} non è zero.
\end{errlist}
+ ed inoltre \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
+ \macro{ENOMEM}, \macro{ENOTDIR}, \macro{EACCES}, \macro{ELOOP};
+ \macro{EROFS} e \macro{EIO}.}
\end{prototype}
-
-Di questa funzione esiste una versione \texttt{char * getwd(char * buffer)}
-fatta per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare
-la dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
-dimensione superiore a \texttt{PATH\_MAX} (di solito 256 bytes, vedi
-\secref{sec:xxx_limits}; il problema è che in Linux non esiste una dimensione
-superiore per un pathname, per cui non è detto che il buffer sia sufficiente a
-contenere il nome del file, e questa è la ragione principale per cui questa
-funzione è deprecata.
-
-Una seconda funzione simile è \texttt{char * get\_current\_dir\_name(void)}
-che è sostanzialmente equivalente ad una \texttt{getcwd(NULL, 0)}, con la sola
-differenza che essa ritorna il valore della variabile di ambiente
-\texttt{PWD}, che essendo costruita dalla shell può contenere anche dei
-riferimenti simbolici.
-
-Come già detto in unix anche le directory sono file, è possibile pertanto
-riferirsi ad esse tramite il file descriptor dell'interfaccia a basso livello,
-e non solo tramite il filename; per questo motivo ci sono due diverse funzioni
-per cambiare directory di lavoro.
-
-\begin{prototype}{unistd.h}{int chdir (const char * pathname)}
- Come dice il nome (che significa \textit{change directory}) questa funzione
- serve a cambiare la directory di lavoro a quella specificata dal pathname
- contenuto nella stringa \texttt{pathname}.
-\end{prototype}
-
-\begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir (int filedes)}
- Analoga alla precedente, ma usa un file descriptor invece del pathname.
-
- Entrambe le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
- errore, in caso di errore \texttt{errno} viene settata secondo i codici di
- errore standard di accesso ai file (trattati in dettaglio in
- \secref{sec:filedir_access_control}) ai quali si aggiunge il codice
- \texttt{ENOTDIR} nel caso il \texttt{filename} indichi un file che non sia
- una directory.
-\end{prototype}
-
-
+\noindent in questo modo la directory radice del processo diventerà
+\param{path} (che ovviamente deve esistere) ed ogni pathname assoluto sarà
+risolto a partire da essa, rendendo impossibile accedere alla parte di albero
+sovrastante; si ha cioè quella che viene chiamata una \textit{chroot jail}.
+
+Solo l'amministratore può usare questa funzione, e la nuova radice, per quanto
+detto in \secref{sec:proc_fork}, sarà ereditata da tutti i processi figli. Si
+tenga presente che la funzione non cambia la directory di lavoro corrente, che
+potrebbe restare fuori dalla \textit{chroot jail}.
+
+Un caso tipico di uso di \func{chroot} è quello di un server ftp, in questo
+caso infatti si vuole che il server veda solo i file che deve trasferire, per
+cui in genere si una \textit{chroot jail} alla directory che contiene i file.
+Si tenga presente però che in questo caso occorrerà replicare all'interno
+della \textit{chroot jail} tutti i file (in genere programmi e librerie) di
+cui il server potrebbe avere bisogno.
+
+
+%%% Local Variables:
+%%% mode: latex
+%%% TeX-master: "gapil"
+%%% End:
projects / gapil.git / blobdiff