\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
+finefaremo 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:file_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:file_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 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.
+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 riferiremento 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 (\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.
+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_architecture}) ci sono due metodi sostanzialmente diversi per
+fare questa operazione.
-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}).
+Come spiegato in \secref{sec:file_filesystem} 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 che fa
+riferimento al suddetto inode.
-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).
+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.
-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.
+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}.
+
+ 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:xxx_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}
-\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}
+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
+mneccanismo 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.
+
+ 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}
-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.
+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).
-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).
+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.
-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).
+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.
-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}.
+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).
-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.
+\subsection{Le funzioni \func{remove} e \func{rename}}
+\label{sec:file_remove}
-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}).
+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.
+
+ 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}
-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 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{newpth}, eseguendo se necessario lo
+ spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri link diretti
+ allo stesso file non vengono influenzati.
+
+ 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}
-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.
+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.
-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 \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{itemize}
-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.
+\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 filesysteme e solo per un filesystem di tipo unix.
+Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito eseguire un link diretto
+ad una directory.
-\subsection{I bit \acr{suid} e \acr{sgid}}
-\label{sec:file_suid_sgid}
+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.
-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}.
+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 \func{newpath} il cui contenuto è
+ \func{oldpath}.
+
+ 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 \var{newpath} non supporta i
+ link simbolici.
+ \item \macro{ENOENT} una componente di \var{newpath} non esiste o
+ \func{oldpath} è una stringa vuota.
+ \item \macro{EEXIST} esiste già un file \var{newpath}.
+ \item \macro{EROFS} \var{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}
-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.
+Si tenga presente che la funzione non effettua nessun controllo sull'esistenza
+di un file di nome \var{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}.
-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'uid del
-proprietario del file al posto dell'uid del processo originario. Avere il bit
-\acr{sgid} settato ha lo stesso effetto sull'\textit{effective group id} del
-processo.
-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 necessario chiamare l'amministratore per
-cambiare la propria password. Infatti il comando \cmd{passwd} appartiene a
-root ma ha il bit suid settato per cui quando viene lanciato da un utente
-normale parte con i privilegi di root.
-
-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}.
+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]{|l|c|c|}
+ \hline
+ \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{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:file_symb_effect}
+\end{table}
-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).
+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}.
+
+ 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}
-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:xxx_mandatory_lock}).
+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.
-\subsection{Il bit \textsl{sticky}}
-\label{sec:file_sticky}
+\begin{figure}[htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=5cm]{img/link_loop.eps}
+ \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
+ \label{fig:file_link_loop}
+\end{figure}
-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.
+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.}.
-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.
+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.
-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.
+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}.
-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:
+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}
-$ ls -ld /tmp
-drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
+$ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
\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.
+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}.
-\subsection{La titolarità di nuovi file e directory}
-\label{sec:file_ownership}
+\subsection{Le funzioni \func{mkdir} e \func{rmdir}}
+\label{sec:file_dir_creat_rem}
-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}).
+Queste due funzioni servono per creare e cancellare delle directory e sono
+omonime degli analoghi comandi di shell. 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.
+
+ 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 nell'hard-disk, 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.
+
+ 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}
-Lo standard POSIX prescrive che l'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 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..
+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{..}, ed il kernel non consentirà di creare più nuovi file
+nella directory.
-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{Accesso alle directory}
+\label{sec:file_dir_read}
-\subsection{La funzione \texttt{access}}
-\label{sec:file_access}
+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 scrivere direttamente in
+una directory (onde evitare inconsistenze all'interno del filesystem), i
+processi devono creare i file usando le apposite funzioni.
-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'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:
+Per accedere al contenuto delle directory si usano i cosiddetti
+\textit{directory streams} (chiamati così per l'analogia con i file stream);
+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}.
-\begin{prototype}{unistd.h}
-{int access(const char *pathname, int mode)}
+(NdA Il resto va scritto!!! É noioso e lo farò più avanti).
- La funzione verifica i permessi di accesso, indicati da \var{mode}, per il
- file indicato da \var{pathname}.
-
- La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 altrimenti; in
- quest'ultimo caso la variabile \texttt{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{La directory di lavoro}
+\label{sec:file_work_dir}
-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.
+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.
-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.
+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.
-\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}
-
-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
-suid bit) che vuole controllare se l'utente originale ha i permessi per
-accedere ad un certo file.
-
-
-\subsection{Le funzioni \texttt{chmod} e \texttt{fchmod}}
-\label{sec:file_chmod}
-
-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 cui prototipi sono:
-
-\begin{functions}
- \headdecl{sys/types.h}
- \headdecl{sys/stat.h}
-
- \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.
+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}.
- Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
- caso di errore \texttt{errno} può assumere i valori:
+ 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{EPERM} L'\textit{effective user id} non corrisponde a quello
- del proprietario del file o non è zero.
+ \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}
- 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}
-
-I valori possibili per \var{mode} sono indicati in \ntab. I valori possono
-esser combinati con l'OR binario delle relative macro, o specificati
-direttamente, come per l'analogo comando di shell, con il valore ottale. 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 suid
-il valore da fornire sarebbe $4755$.
-
-\begin{table}[!htb]
- \centering
- \footnotesize
- \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
- \end{tabular}
- \caption{I valori delle costanti usate per indicare i permessi dei file.}
- \label{tab:file_permission_const}
-\end{table}
-
-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{itemize}
-\item siccome solo l'amministratore può settare lo \textit{sticky bit} se 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{itemize}
-
-Per alcuni filesystem\footnote{il filesystem \textsl{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 \texttt{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).
-
- La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una delle poche
- funzioni che non restituisce codici di errore.
\end{prototype}
-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 \texttt{chown}, \texttt{fchown} e \texttt{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:
+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 restituiece 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 \func{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: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 \func{char * get\_current\_dir\_name(void)} che
+è sostanzialmente equivalente ad una \func{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 anche dei riferimenti
+simbolici; nel caso di \func{getcwd} infatti, essendo il pathname ricavato
+risalendo all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni
+passaggio attraverso eventuali pathname.
+
+Altre due funzioni, \func{chdir} e \func{fchdir}, vengono usate, come dice il
+nome (che deriva da \textit{change directory}), per cambiare la directory di
+lavoro corrente. Dato che anche le directory sono file, è possibile riferirsi
+ad esse anche tramite il file descriptor dell'interfaccia a basso livello, e
+non solo tramite il filename, i prototipi di queste funzioni sono:
\begin{functions}
- \headdecl{sys/types.h}
- \headdecl{sys/stat.h}
+ \headdecl{unistd.h}
+ \funcdecl{int chdir (const char * path)}
+ Cambia la directory di lavoro corrente a quella specificata dal pathname
+ contenuto nella stringa \var{path}.
- \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)}
-
- Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
- specificati dalle variabili \var{owner} e \var{group}.
-
- Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
- caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
+ \funcdecl{int fchdir (int fd)} 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 \var{errno} viene settata per \func{chdir} ai
+ valori:
\begin{errlist}
- \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
+ \item \macro{ENOTDIR} Uno dei componenti di \var{path} non è una directory.
+ \item \macro{EACCESS} Manca il permesso di ricerca su uno dei componenti di
+ \func{path}.
\end{errlist}
- 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}.
+ ed inoltre \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
+ \macro{ENOMEM}, \macro{ELOOP} e \macro{EIO}. Per \func{fchdir} invece gli
+ errori sono \macro{EBADF} e \macro{EACCES}.
\end{functions}
-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}.
-
-%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}).
-
\section{La manipolazione delle caratteristiche dei files}
informazioni relative al controllo di accesso, sono mantenute nell'inode.
Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni
-usando la funzione \texttt{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati
+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, già trattate in in \secref{sec:file_access_control}).
+controllo di accesso, trattate in in \secref{sec:file_access_control}).
-\subsection{Le funzioni \texttt{stat}, \texttt{fstat} e \texttt{lstat}}
+\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}; questa è la funzione che il comando \cmd{ls} usa
-per poter ottenere e mostrare 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}
descriptor \var{filedes}.
Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
- caso di errore \texttt{errno} può assumere uno dei valori: \macro{EBADF},
+ 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: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}
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
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
\hline
\end{tabular}
\caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
- \var{st\_mode} (definite in \texttt{sys/stat.h})}
+ \var{st\_mode} (definite in \file{sys/stat.h})}
\label{tab:file_mode_flags}
\end{table}
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{seek} 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
eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
descriptor \var{fd}.
- Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
- caso di errore \texttt{errno} viene settato opportunamente; per
- \func{ftruncate} si hanno i valori:
+ 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 \macro{EBADF} \var{fd} non è un file descriptor.
- \item \texttt{EINVAL} \var{fd} è un riferimento ad un socket, non a un file
+ \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 \texttt{EACCES} il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
+ \item \macro{EACCES} il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
permesso di esecuzione una delle directory del pathname.
- \item \texttt{ETXTBSY} Il file è un programma in esecuzione.
+ \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}.
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:file_file_times}
Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
-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 in \figref{fig:file_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:
\begin{table}[htb]
\centering
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
\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
+creazione del file, usato in molti altri sistemi operativi, ma che in unix non
esiste.
-\subsection{La funzione \texttt{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)}
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.
+\item \macro{EACCESS} non si ha il permesso di scrittura sul file.
+\item \macro{ENOENT} \var{filename} non esiste.
\end{errlist}
\end{prototype}
\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 \var{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).
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.
-
+direttamente sul disco senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente
+in questo modo la cosa è molto più complicata da realizzare.
-\section{La manipolazione di file e directory}
-
-Come già accennato in \secref{sec:file_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.
+\section{Il controllo di accesso ai file}
+\label{sec:file_access_control}
-\subsection{Le funzioni \texttt{link} e \texttt{unlink}}
-\label{sec:file_link}
+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.
-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.
-Come spiegato in \secref{sec:file_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.
+\subsection{I permessi per l'accesso ai file}
+\label{sec:file_perm_overview}
-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}
+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.
-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:file_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:file_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:
+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.
-\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}
+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}).
-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).
+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).
-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.
+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.
-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.
+\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}
-\subsection{Le funzioni \texttt{remove} e \texttt{rename}}
-\label{sec:file_remove}
+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.
-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:file_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}:
+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).
-\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}
+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).
-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.
+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}.
-\begin{prototype}{stdio.h}
-{int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
- Rinomina un file, spostandolo fra directory diverse quando richiesto.
+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).
- 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{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{ENOSPC} Il device di destinazione non ha più spazio per la
- nuova voce.
- \end{errlist}
-\end{prototype}
+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.
-\subsection{I link simbolici}
-\label{sec:file_symlink}
+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}).
-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.
+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 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.
+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.
-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}.
+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'\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{itemize}
-\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}.
-
- 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:file_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 in sola lettura.
- \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}
+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.
-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.
-
- 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:
- \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 in sola lettura.
- \item \texttt{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
- link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
- \end{errlist}
-\end{prototype}
+\subsection{I bit \acr{suid} e \acr{sgid}}
+\label{sec:file_suid_sgid}
-In \ntab\ si è riportato un elenco dei comportamenti delle varie funzioni che
-operano sui file rispetto ai link simbolici; specificando quali seguono il
-link simbolico e quali possono operare direttamente sul suo contenuto.
-\begin{table}[htb]
- \centering
- \footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|c|c|}
- \hline
- \textbf{Funzione} & \textbf{Segue il link} & \textbf{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:file_symb_effect}
-\end{table}
-si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
-con i file descriptor, in quanto la gestione del link simbolico viene in
-genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
-(normalmente la \func{open}).
+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}.
-\begin{figure}[htb]
- \centering
- \includegraphics[width=5cm]{img/link_loop.eps}
- \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
- \label{fig:file_link_loop}
-\end{figure}
+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.
-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.}.
+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'uid del
+proprietario del file al posto dell'uid del processo originario. Avere il bit
+\acr{sgid} settato ha lo stesso effetto sull'\textit{effective group id} del
+processo.
-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, fino a generare un errore (che poi è
-\macro{ELOOP}) quando viene superato il numero massimo di link simbolici
-consentiti (uno dei limiti del sistema, posto proprio per poter uscire da
-questo tipo di situazione).
-
-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 (quello che viene chiamato un
-\textit{dangling link}, letteralemnte \textsl{link ciondolante}). Aprendo in
-scrittura \file{temporaneo} questo verrà scritto; ma se cercassimo di
-accederlo in sola lettura (ad esempio con \cmd{cat}) otterremmo:
+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 suid settato per cui quando viene lanciato da un utente
+normale parte con i privilegi di root.
+
+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}.
+
+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).
+
+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:xxx_mandatory_lock}).
+
+
+\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}
-$ cat temporaneo
-cat: temporaneo: No such file or directory
+$ ls -ld /tmp
+drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
\end{verbatim}%$
-con un errore che può sembrare sbagliato, dato \cmd{ls} ci mostrerebbe
-l'esistenza di \file{temporaneo}.
+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.
+
+
+\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 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 verifica i permessi di accesso, indicati da \var{mode}, per il
+ file indicato da \var{pathname}.
+
+ 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}
+
+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}
-\subsection{Le funzioni \texttt{mkdir} e \texttt{rmdir}}
-\label{sec:file_dir_creat_rem}
+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.
-Queste due funzioni servono per creare e cancellare delle directory e sono
-omonime degli analoghi comandi di shell. Per poter accedere ai tipi usati
-da queste funzioni si deve includere il file \texttt{sys/types.h}, il
-protoripo 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.
-
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
- qual caso \var{errno} assumerà i valori:
- \begin{errlist}
- \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di già.
- \item \texttt{EACCESS}
- Non c'è il permesso di scrittura per la directory in cui si vuole inserire
- la nuova directory.
- \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 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}
-
+\subsection{Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod}}
+\label{sec:file_chmod}
+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{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.
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/stat.h}
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
- qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \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.
+
+ 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{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 \texttt{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 \texttt{EBUSY} La directory specificata è la directory di lavoro o la
- radice di qualche processo.
- \item \texttt{ENOTEMPTY} La directory non è vuota.
+ \item \macro{EPERM} L'\textit{effective user id} non corrisponde a quello
+ del proprietario del file o non è zero.
\end{errlist}
- ed inoltre anche \macro{EFAULT}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
- \macro{ENOTDIR}, \macro{ENOMEM}, \macro{ELOOP}, \macro{EROFS}.
-\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}
+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 suid il valore da fornire sarebbe $4755$.
+\begin{table}[!htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \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
+ \end{tabular}
+ \caption{I valori delle costanti usate per indicare i permessi dei file.}
+ \label{tab:file_permission_const}
+\end{table}
+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{itemize}
+\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{itemize}
-\subsection{Accesso alle directory}
-\label{sec:file_dir_read}
+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.
-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.
+\subsection{La funzione \func{umask}}
+\label{sec:file_umask}
-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 entry} (da distinguersi da quelle della cache di cui
-parlavamo in \secref{sec:file_vfs}) in una opportuna struttura
-\texttt{struct dirent}.
+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:
-(NdA Il resto va scritto!!! É noioso e lo farò più avanti).
+\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).
+
+ La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una delle poche
+ funzioni che non restituisce codici di errore.
+\end{prototype}
+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.
-\subsection{La directory di lavoro}
-\label{sec:file_work_dir}
+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.
-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).
+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}.
-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.
+\subsection{Le funzioni \func{chown}, \func{fchown} e \func{lchown}}
+\label{sec:file_chown}
-Le funzioni qui descritte servono esaminare e cambiare la directory di lavoro
-corrente.
+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{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.
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/stat.h}
- 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:
+ \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)}
+
+ Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
+ specificati dalle variabili \var{owner} e \var{group}.
+
+ 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{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 corrisponde a quello
+ del proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
\end{errlist}
-\end{prototype}
+ 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}
-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 byte, 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.
+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.
-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.
+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.
- 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:file_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}
+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}.
+
+%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}).
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