-\chapter{File e directory}
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+
+\chapter{La gestione di file e directory}
\label{cha:files_and_dirs}
-In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
-file e directory, 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.
+In questo capitolo tratteremo in dettaglio le modalità con cui si gestiscono
+file e directory, iniziando da un approfondimento dell'architettura del
+sistema illustrata a grandi linee in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} ed
+illustrando le principali caratteristiche di un filesystem e le interfacce
+che consentono di controllarne il montaggio e lo smontaggio.
+
+Esamineremo poi le funzioni di libreria che si usano per copiare, spostare e
+cambiare i nomi di file e directory e l'interfaccia che permette la
+manipolazione dei loro attributi. Tratteremo inoltre la struttura di base del
+sistema delle protezioni e del controllo dell'accesso ai file e le successive
+estensioni (\textit{Extended Attributes}, ACL, quote disco,
+\textit{capabilities}). Tutto quello che riguarda invece la gestione dell'I/O
+sui file è lasciato al capitolo successivo.
+
+
+
+\section{L'architettura della gestione dei file}
+\label{sec:file_arch_func}
+
+In questa sezione tratteremo con maggiori dettagli rispetto a quanto visto in
+sez.~\ref{sec:file_arch_overview} il \textit{Virtual File System} di Linux e
+come il kernel può gestire diversi tipi di filesystem, descrivendo prima le
+caratteristiche generali di un filesystem di un sistema unix-like, per poi
+fare una panoramica sul filesystem più usato con Linux, l'\acr{ext2} ed i suoi
+successori.
+
+
+\subsection{Il funzionamento del \textit{Virtual File System} di Linux}
+\label{sec:file_vfs_work}
+
+% NOTE articolo interessante:
+% http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-virtual-filesystem-switch/index.html?ca=dgr-lnxw97Linux-VFSdth-LXdW&S_TACT=105AGX59&S_CMP=GRlnxw97
+
+\itindbeg{Virtual~File~System}
+
+Come illustrato brevemente in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} in Linux il
+concetto di \textit{everything is a file} è stato implementato attraverso il
+\textit{Virtual File System}, la cui struttura generale è illustrata in
+fig.~\ref{fig:file_VFS_scheme}. Il VFS definisce un insieme di funzioni che
+tutti i filesystem devono implementare per l'accesso ai file che contengono e
+l'interfaccia che consente di eseguire l'I/O sui file, che questi siano di
+dati o dispositivi.
+
+\itindbeg{inode}
+
+L'interfaccia fornita dal VFS comprende in sostanza tutte le funzioni che
+riguardano i file, le operazioni implementate dal VFS sono realizzate con una
+astrazione che prevede quattro tipi di oggetti strettamente correlati: i
+filesystem, le \textit{dentry}, gli \textit{inode} ed i file. A questi oggetti
+corrispondono una serie di apposite strutture definite dal kernel che
+contengono come campi le funzioni di gestione e realizzano l'infrastruttura
+del VFS. L'interfaccia è molto complessa, ne faremo pertanto una trattazione
+estremamente semplificata che consenta di comprenderne i principi
+di funzionamento.
+
+Il VFS usa una tabella mantenuta dal kernel che contiene il nome di ciascun
+filesystem supportato, quando si vuole inserire il supporto di un nuovo
+filesystem tutto quello che occorre è chiamare la funzione
+\code{register\_filesystem} passando come argomento la struttura
+\kstruct{file\_system\_type} (la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:kstruct_file_system_type}) relativa a quel filesystem. Questa
+verrà inserita nella tabella, ed il nuovo filesystem comparirà in
+\procfile{/proc/filesystems}.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/file_system_type.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Estratto della struttura \kstructd{file\_system\_type} usata dal
+ VFS (da \texttt{include/linux/fs.h}).}
+ \label{fig:kstruct_file_system_type}
+\end{figure}
+
+La struttura \kstruct{file\_system\_type}, oltre ad una serie di dati interni,
+come il nome del tipo di filesystem nel campo \var{name},\footnote{quello che
+ viene riportato in \procfile{/proc/filesystems} e che viene usato come
+ valore del parametro dell'opzione \texttt{-t} del comando \texttt{mount} che
+ indica il tipo di filesystem.} contiene i riferimenti alle funzioni di base
+che consentono l'utilizzo di quel filesystem. In particolare la funzione
+\code{mount} del quarto campo è quella che verrà invocata tutte le volte che
+si dovrà effettuare il montaggio di un filesystem di quel tipo. Per ogni nuovo
+filesystem si dovrà allocare una di queste strutture ed inizializzare i
+relativi campi con i dati specifici di quel filesystem, ed in particolare si
+dovrà creare anche la relativa versione della funzione \code{mount}.
+
+\itindbeg{pathname}
+\itindbeg{pathname~resolution}
+
+Come illustrato in fig.~\ref{fig:kstruct_file_system_type} questa funzione
+restituisce una \textit{dentry}, abbreviazione che sta per \textit{directory
+ entry}. Le \textit{dentry} sono gli oggetti che il kernel usa per eseguire
+la \textit{pathname resolution}, ciascuna di esse corrisponde ad un
+\textit{pathname} e contiene il riferimento ad un \textit{inode}, che come
+vedremo a breve è l'oggetto usato dal kernel per identificare un un
+file.\footnote{in questo caso si parla di file come di un qualunque oggetto
+ generico che sta sul filesystem e non dell'oggetto file del VFS cui
+ accennavamo prima.} La \textit{dentry} ottenuta dalla chiamata alla funzione
+\code{mount} sarà inserita in corrispondenza al \textit{pathname} della
+directory in cui il filesystem è stato montato.
+
+% NOTA: struct dentry è dichiarata in include/linux/dcache.h
+
+Le \textit{dentry} sono oggetti del VFS che vivono esclusivamente in memoria,
+nella cosiddetta \textit{directory entry cache} (spesso chiamata in breve
+\textit{dcache}). Ogni volta che una \textit{system call} specifica un
+\textit{pathname} viene effettuata una ricerca nella \textit{dcache} per
+ottenere immediatamente la \textit{dentry} corrispondente,\footnote{il buon
+ funzionamento della \textit{dcache} è in effetti di una delle parti più
+ critiche per le prestazioni del sistema.} che a sua volta ci darà, tramite
+l'\textit{inode}, il riferimento al file.
+
+Dato che normalmente non è possibile mantenere nella \textit{dcache} le
+informazioni relative a tutto l'albero dei file la procedura della
+\textit{pathname resolution} richiede un meccanismo con cui riempire gli
+eventuali vuoti. Il meccanismo prevede che tutte le volte che si arriva ad una
+\textit{dentry} mancante venga invocata la funzione \texttt{lookup}
+dell'\textit{inode} associato alla \textit{dentry} precedente nella
+risoluzione del \textit{pathname},\footnote{che a questo punto è una
+ directory, per cui si può cercare al suo interno il nome di un file.} il cui
+scopo è risolvere il nome mancante e fornire la sua \textit{dentry} che a
+questo punto verrà inserita nella cache.
+
+Dato che tutte le volte che si monta un filesystem la funzione \texttt{mount}
+della corrispondente \kstruct{file\_system\_type} inserisce la \textit{dentry}
+iniziale nel \itindex{mount~point} \textit{mount point} dello stesso si avrà
+comunque un punto di partenza. Inoltre essendo questa \textit{dentry} relativa
+a quel tipo di filesystem essa farà riferimento ad un \textit{inode} di quel
+filesystem, e come vedremo questo farà sì che venga eseguita una
+\texttt{lookup} adatta per effettuare la risoluzione dei nomi per quel
+filesystem.
+
+\itindend{pathname}
+\itindend{pathname~resolution}
+
+% Un secondo effetto della chiamata funzione \texttt{mount} di
+% \kstruct{file\_system\_type} è quello di allocare una struttura
+% \kstruct{super\_block} per ciascuna istanza montata, che contiene le
+% informazioni generali di un qualunque filesystem montato, come le opzioni di
+% montaggio, le dimensioni dei blocchi, quando il filesystem è stato montato
+% ecc. Fra queste però viene pure inserta, nel campo \var{s\_op}, una ulteriore
+% struttura \kstruct{super\_operations}, il cui contenuto sono i puntatori
+% alle funzioni di gestione di un filesystem, anche inizializzata in modo da
+% utilizzare le versioni specifiche di quel filesystem.
+
+L'oggetto più importante per il funzionamento del VFS è probabilmente
+l'\textit{inode}, ma con questo nome si può fare riferimento a due cose
+diverse. La prima è la struttura su disco (su cui torneremo anche in
+sez.~\ref{sec:file_filesystem}) che fa parte della organizzazione dei dati
+realizzata dal filesystem e che contiene le informazioni relative alle
+proprietà (i cosiddetti \textsl{metadati}) di ogni oggetto presente su di esso
+(si intende al solito uno qualunque dei tipi di file di
+tab.~\ref{tab:file_file_types}).
+
+La seconda è la corrispondente struttura \kstruct{inode}, della cui
+definizione si è riportato un estratto in
+fig.~\ref{fig:kstruct_inode}.\footnote{l'estratto fa riferimento alla versione
+ del kernel 2.6.37.} Questa struttura viene mantenuta in memoria ed è a
+questa che facevamo riferimento quando parlavamo dell'\textit{inode} associato
+a ciascuna \textit{dentry}. Nella struttura in memoria sono presenti gli
+stessi \textsl{metadati} memorizzati su disco, che vengono letti quando questa
+struttura viene allocata e trascritti all'indietro se modificati.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/inode.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Estratto della struttura \kstructd{inode} del kernel (da
+ \texttt{include/linux/fs.h}).}
+ \label{fig:kstruct_inode}
+\end{figure}
+
+Il fatto che la struttura \kstruct{inode} sia mantenuta in memoria,
+direttamente associata ad una \textit{dentry}, rende sostanzialmente immediate
+le operazioni che devono semplicemente effettuare un accesso ai dati in essa
+contenuti: è così ad esempio che viene realizzata la \textit{system call}
+\func{stat} che vedremo in sez.~\ref{sec:file_stat}. Rispetto ai dati salvati
+sul disco questa struttura contiene però anche quanto necessario alla
+implementazione del VFS, ed in particolare è importante il campo \var{i\_op}
+che, come illustrato in fig.~\ref{fig:kstruct_inode}, contiene il puntatore ad
+una struttura di tipo \kstruct{inode\_operation}, la cui definizione si può
+trovare nel file \texttt{include/kernel/fs.h} dei sorgenti del kernel.
+
+Questa struttura non è altro che una tabella di funzioni, ogni suo membro cioè
+è un puntatore ad una funzione e, come suggerisce il nome della struttura
+stessa, queste funzioni sono quelle che definiscono le operazioni che il VFS
+può compiere su un \textit{inode}. Si sono riportate in
+tab.~\ref{tab:file_inode_operations} le più rilevanti.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Funzione} & \textbf{Operazione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \textsl{\code{create}} & Chiamata per creare un nuovo file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_open}).\\
+ \textsl{\code{link}} & Crea un \textit{hard link} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_link}).\\
+ \textsl{\code{unlink}} & Cancella un \textit{hard link} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_link}).\\
+ \textsl{\code{symlink}}& Crea un link simbolico (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_symlink}).\\
+ \textsl{\code{mkdir}} & Crea una directory (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).\\
+ \textsl{\code{rmdir}} & Rimuove una directory (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).\\
+ \textsl{\code{mknod}} & Crea un file speciale (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_mknod}).\\
+ \textsl{\code{rename}} & Cambia il nome di un file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_remove}).\\
+ \textsl{\code{lookup}}& Risolve il nome di un file.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Le principali operazioni sugli \textit{inode} definite tramite
+ \kstruct{inode\_operation}.}
+ \label{tab:file_inode_operations}
+\end{table}
+
+Possiamo notare come molte di queste funzioni abbiano nomi sostanzialmente
+identici alle varie \textit{system call} con le quali si gestiscono file e
+directory, che tratteremo nel resto del capitolo. Quello che succede è che
+tutte le volte che deve essere eseguita una \textit{system call}, o una
+qualunque altra operazione su un \textit{inode} (come \texttt{lookup}) il VFS
+andrà ad utilizzare la funzione corrispondente attraverso il puntatore
+\var{i\_op}.
+
+Sarà allora sufficiente che nella realizzazione di un filesystem si crei una
+implementazione di queste funzioni per quel filesystem e si allochi una
+opportuna istanza di \kstruct{inode\_operation} contenente i puntatori a dette
+funzioni. A quel punto le strutture \kstruct{inode} usate per gli oggetti di
+quel filesystem otterranno il puntatore alla relativa istanza di
+\kstruct{inode\_operation} e verranno automaticamente usate le funzioni
+corrette.
+
+Si noti però come in tab.~\ref{tab:file_inode_operations} non sia presente la
+funzione \texttt{open} che invece è citata in
+tab.~\ref{tab:file_file_operations}.\footnote{essa può essere comunque
+ invocata dato che nella struttura \kstruct{inode} è presente anche il
+ puntatore \var{i\_fop} alla struttura \kstruct{file\_operation} che fornisce
+ detta funzione.} Questo avviene perché su Linux l'apertura di un file
+richiede comunque un'altra operazione che mette in gioco l'omonimo oggetto del
+VFS: l'allocazione di una struttura di tipo \kstruct{file} che viene associata
+ad ogni file aperto nel sistema.
+
+I motivi per cui viene usata una struttura a parte sono diversi, anzitutto,
+come illustrato in sez.~\ref{sec:file_fd}, questa è necessaria per le
+operazioni eseguite dai processi con l'interfaccia dei file descriptor; ogni
+processo infatti mantiene il riferimento ad una struttura \kstruct{file} per
+ogni file che ha aperto, ed è tramite essa che esegue le operazioni di I/O.
+
+Inoltre se le operazioni relative agli \textit{inode} fanno riferimento ad
+oggetti posti all'interno di un filesystem e vi si applicano quindi le
+funzioni fornite nell'implementazione di quest'ultimo, quando si apre un file
+questo può essere anche un file di dispositivo, ed in questo caso il VFS
+invece di usare le operazioni fornite dal filesystem (come farebbe per un file
+di dati) dovrà invece ricorrere a quelle fornite dal driver del dispositivo.
+
+\itindend{inode}
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/file.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Estratto della struttura \kstructd{file} del kernel (da
+ \texttt{include/linux/fs.h}).}
+ \label{fig:kstruct_file}
+\end{figure}
+
+Come si può notare dall'estratto di fig.~\ref{fig:kstruct_file}, la struttura
+\kstruct{file} contiene, oltre ad alcune informazioni usate dall'interfaccia
+dei file descriptor il cui significato emergerà più avanti, il puntatore
+\var{f\_op} ad una struttura \kstruct{file\_operation}. Questa è l'analoga per
+i file di \kstruct{inode\_operation}, e definisce le operazioni generiche
+fornite dal VFS per i file. Si sono riportate in
+tab.~\ref{tab:file_file_operations} le più significative.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Funzione} & \textbf{Operazione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \textsl{\code{open}} & Apre il file (vedi sez.~\ref{sec:file_open}).\\
+ \textsl{\code{read}} & Legge dal file (vedi sez.~\ref{sec:file_read}).\\
+ \textsl{\code{write}} & Scrive sul file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_write}).\\
+ \textsl{\code{llseek}} & Sposta la posizione corrente sul file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_lseek}).\\
+ \textsl{\code{ioctl}} & Accede alle operazioni di controllo
+ (vedi sez.~\ref{sec:file_ioctl}).\\
+ \textsl{\code{readdir}}& Legge il contenuto di una directory (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_dir_read}).\\
+ \textsl{\code{poll}} & Usata nell'I/O multiplexing (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_multiplexing}).\\
+ \textsl{\code{mmap}} & Mappa il file in memoria (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_memory_map}).\\
+ \textsl{\code{release}}& Chiamata quando l'ultimo riferimento a un file
+ aperto è chiuso.\\
+ \textsl{\code{fsync}} & Sincronizza il contenuto del file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_sync}).\\
+ \textsl{\code{fasync}} & Abilita l'I/O asincrono (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_asyncronous_io}) sul file.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Operazioni sui file definite tramite \kstruct{file\_operation}.}
+ \label{tab:file_file_operations}
+\end{table}
+
+Anche in questo caso tutte le volte che deve essere eseguita una
+\textit{system call} o una qualunque altra operazione sul file il VFS andrà ad
+utilizzare la funzione corrispondente attraverso il puntatore
+\var{f\_op}. Dato che è cura del VFS quando crea la struttura all'apertura del
+file assegnare a \var{f\_op} il puntatore alla versione di
+\kstruct{file\_operation} corretta per quel file, sarà possibile scrivere allo
+stesso modo sulla porta seriale come su un normale file di dati, e lavorare
+sui file allo stesso modo indipendentemente dal filesystem.
+
+Il VFS realizza la quasi totalità delle operazioni relative ai file grazie
+alle funzioni presenti nelle due strutture \kstruct{inode\_operation} e
+\kstruct{file\_operation}. Ovviamente non è detto che tutte le operazioni
+possibili siano poi disponibili in tutti i casi, ad esempio \code{llseek} non
+sarà presente per un dispositivo come la porta seriale o per una fifo, mentre
+sui file del filesystem \texttt{vfat} non saranno disponibili i permessi, ma
+resta il fatto che grazie al VFS le \textit{system call} per le operazioni sui
+file possono restare sempre le stesse nonostante le enormi differenze che
+possono esserci negli oggetti a cui si applicano.
+
+
+\itindend{Virtual~File~System}
+
+% NOTE: documentazione interessante:
+% * sorgenti del kernel: Documentation/filesystems/vfs.txt
+% * http://thecoffeedesk.com/geocities/rkfs.html
+% * http://www.linux.it/~rubini/docs/vfs/vfs.html
+
+
+
+\subsection{Il funzionamento di un filesystem Unix}
+\label{sec:file_filesystem}
+
+Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} Linux (ed ogni sistema
+unix-like) organizza i dati che tiene su disco attraverso l'uso di un
+filesystem. Una delle caratteristiche di Linux rispetto agli altri Unix è
+quella di poter supportare, grazie al VFS, una enorme quantità di filesystem
+diversi, ognuno dei quali avrà una sua particolare struttura e funzionalità
+proprie. Per questo non entreremo nei dettagli di un filesystem specifico, ma
+daremo una descrizione a grandi linee che si adatta alle caratteristiche
+comuni di qualunque filesystem di un sistema unix-like.
+
+Una possibile strutturazione dell'informazione su un disco è riportata in
+fig.~\ref{fig:file_disk_filesys}, dove si hanno tre filesystem su tre
+partizioni. In essa per semplicità si è fatto riferimento alla struttura del
+filesystem \acr{ext2}, che prevede una suddivisione dei dati in \textit{block
+ group}. All'interno di ciascun \textit{block group} viene anzitutto
+replicato il cosiddetto \itindex{superblock} \textit{superblock}, (la
+struttura che contiene l'indice iniziale del filesystem e che consente di
+accedere a tutti i dati sottostanti) e creata una opportuna suddivisione dei
+dati e delle informazioni per accedere agli stessi. Sulle caratteristiche di
+\acr{ext2} e derivati torneremo in sez.~\ref{sec:file_ext2}.
+
+\itindbeg{inode}
+
+È comunque caratteristica comune di tutti i filesystem per Unix,
+indipendentemente da come poi viene strutturata nei dettagli questa
+informazione, prevedere la presenza di due tipi di risorse: gli
+\textit{inode}, cui abbiamo già accennato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, che
+sono le strutture che identificano i singoli oggetti sul filesystem, e i
+blocchi, che invece attengono allo spazio disco che viene messo a disposizione
+per i dati in essi contenuti.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=12cm]{img/disk_struct}
+ \caption{Organizzazione dello spazio su un disco in partizioni e
+ filesystem.}
+ \label{fig:file_disk_filesys}
+\end{figure}
+
+Se si va ad esaminare con maggiore dettaglio la strutturazione
+dell'informazione all'interno del filesystem \textsl{ext2}, tralasciando i
+dettagli relativi al funzionamento del filesystem stesso come la
+strutturazione in gruppi dei blocchi, il \itindex{superblock}
+\textit{superblock} e tutti i dati di gestione possiamo esemplificare la
+situazione con uno schema come quello esposto in
+fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=12cm]{img/filesys_struct}
+ \caption{Strutturazione dei dati all'interno di un filesystem.}
+ \label{fig:file_filesys_detail}
+\end{figure}
+
+Da fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} si evidenziano alcune delle
+caratteristiche di base di un filesystem, che restano le stesse anche su
+filesystem la cui organizzazione dei dati è totalmente diversa da quella
+illustrata, e sulle quali è bene porre attenzione visto che sono fondamentali
+per capire il funzionamento delle funzioni che manipolano i file e le
+directory che tratteremo nel prosieguo del capitolo. In particolare è
+opportuno tenere sempre presente che:
+
+
+\begin{enumerate}
+
+\item L'\textit{inode} contiene i cosiddetti \textsl{metadati}, vale dire le
+ informazioni riguardanti le proprietà del file come oggetto del filesystem:
+ il tipo di file, i permessi di accesso, le dimensioni, i puntatori ai
+ blocchi fisici che contengono i dati e così via. Le informazioni che la
+ funzione \func{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}) fornisce provengono
+ dall'\textit{inode}. Dentro una directory si troverà solo il nome del file
+ e il numero dell'\textit{inode} ad esso associato; il nome non è una
+ proprietà del file e non viene mantenuto nell'\textit{inode}. Da da qui in
+ poi chiameremo il nome del file contenuto in una directory
+ ``\textsl{voce}'', come traduzione della nomenclatura inglese
+ \textit{directory entry} che non useremo per evitare confusione con le
+ \textit{dentry} del kernel viste in sez.~\ref{sec:file_vfs_work}.
+
+\item Come mostrato in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} per i file
+ \texttt{macro.tex} e \texttt{gapil\_macro.tex}, ci possono avere più voci
+ che fanno riferimento allo stesso \textit{inode}. Fra le proprietà di un
+ file mantenute nell'\textit{inode} c'è anche il contatore con il numero di
+ riferimenti che sono stati fatti ad esso, il cosiddetto \textit{link
+ count}.\footnote{mantenuto anche nel campo \var{i\_nlink} della struttura
+ \kstruct{inode} di fig.~\ref{fig:kstruct_inode}.} Solo quando questo
+ contatore si annulla i dati del file possono essere effettivamente rimossi
+ dal disco. Per questo la funzione per cancellare un file si chiama
+ \func{unlink} (vedi sez.~\ref{sec:file_link}), ed in realtà non cancella
+ affatto i dati del file, ma si limita ad eliminare la relativa voce da una
+ directory e decrementare il numero di riferimenti nell'\textit{inode}.
+
+\item All'interno di ogni filesystem ogni \textit{inode} è identificato da un
+ numero univoco. Il numero di \textit{inode} associato ad una voce in una
+ directory si riferisce ad questo numero e non ci può essere una directory
+ che contiene riferimenti ad \textit{inode} relativi ad altri filesystem.
+ Questa è la ragione che limita l'uso del comando \cmd{ln}, che crea una
+ nuova voce per un file esistente con la funzione \func{link} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_link}) a file nel filesystem corrente.
+
+\item Quando si cambia nome ad un file senza cambiare filesystem il contenuto
+ del file non viene spostato fisicamente, viene semplicemente creata una
+ nuova voce per l'\textit{inode} in questione e rimossa la precedente, questa
+ è la modalità in cui opera normalmente il comando \cmd{mv} attraverso la
+ funzione \func{rename} (vedi sez.~\ref{sec:file_remove}). Questa operazione
+ non modifica minimamente neanche l'\textit{inode} del file, dato che non si
+ opera sul file ma sulla directory che lo contiene.
+
+\item Gli \textit{inode} dei file, che contengono i \textsl{metadati}, ed i
+ blocchi di spazio disco, che contengono i dati, sono risorse indipendenti ed
+ in genere vengono gestite come tali anche dai diversi filesystem; è pertanto
+ possibile esaurire sia lo spazio disco (il caso più comune) che lo spazio
+ per gli \textit{inode}. Nel primo caso non sarà possibile allocare ulteriore
+ spazio, ma si potranno creare file (vuoti), nel secondo non si potranno
+ creare nuovi file, ma si potranno estendere quelli che ci
+ sono.\footnote{questo comportamento non è generale, alcuni filesystem
+ evoluti possono evitare il problema dell'esaurimento degli \textit{inode}
+ riallocando lo spazio disco libero per i blocchi.}
+
+\end{enumerate}
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=12cm]{img/dir_links}
+ \caption{Organizzazione dei \textit{link} per le directory.}
+ \label{fig:file_dirs_link}
+\end{figure}
+
+Infine tenga presente che, essendo file pure loro, il numero di riferimenti
+esiste anche per le directory. Per questo se a partire dalla situazione
+mostrata in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail} creiamo una nuova directory
+\file{img} nella directory \file{gapil}, avremo una situazione come quella
+illustrata in fig.~\ref{fig:file_dirs_link}.
+
+La nuova directory avrà un numero di riferimenti pari a due, in quanto è
+referenziata dalla directory da cui si era partiti (in cui è inserita la nuova
+voce che fa riferimento a \texttt{img}) e dalla voce interna ``\texttt{.}''
+che è presente in ogni directory. Questo è il valore che si troverà sempre
+per ogni directory che non contenga a sua volta altre directory. Al contempo,
+la directory da cui si era partiti avrà un numero di riferimenti di almeno
+tre, in quanto adesso sarà referenziata anche dalla voce ``\texttt{..}'' di
+\texttt{img}. L'aggiunta di una sottodirectory fa cioè crescere di uno il
+\textit{link count} della directory genitrice.
+
+\itindend{inode}
+
+
+\subsection{Alcuni dettagli sul filesystem \textsl{ext2} e successori}
+\label{sec:file_ext2}
+
+
+Benché non esista ``il'' filesystem di Linux, dato che esiste un supporto
+nativo di diversi filesystem che sono in uso da anni, quello che gli avvicina
+di più è la famiglia di filesystem evolutasi a partire dal \textit{second
+ extended filesystem}, o \acr{ext2}. Il filesystem \acr{ext2} ha subito un
+grande sviluppo e diverse evoluzioni, fra cui l'aggiunta del
+\textit{journaling} con \acr{ext3}, probabilmente ancora il filesystem più
+diffuso, ed una serie di ulteriori miglioramento con il successivo \acr{ext4},
+che sta iniziando a sostituirlo gradualmente. In futuro è previsto che questo
+debba essere sostituito da un filesystem completamente diverso, \acr{btrfs},
+che dovrebbe diventare il filesystem standard di Linux, ma questo al momento è
+ancora in fase di sviluppo.\footnote{si fa riferimento al momento dell'ultima
+ revisione di di questo paragrafo, l'inizio del 2012.}
+
+Il filesystem \acr{ext2} nasce come filesystem nativo per Linux a partire
+dalle prime versioni del kernel e supporta tutte le caratteristiche di un
+filesystem standard Unix: è in grado di gestire nomi di file lunghi (256
+caratteri, estensibili a 1012) e supporta una dimensione massima dei file fino
+a 4~Tb. I successivi filesystem \acr{ext3} ed \acr{ext4} sono evoluzioni di
+questo filesystem, e sia pure con molti miglioramenti ed estensioni
+significative ne mantengono le caratteristiche fondamentali.
+
+Oltre alle caratteristiche standard, \acr{ext2} fornisce alcune estensioni che
+non sono presenti su un classico filesystem di tipo Unix; le principali sono
+le seguenti:
+\begin{itemize}
+\item i \textit{file attributes} consentono di modificare il comportamento del
+ kernel quando agisce su gruppi di file. Possono essere impostati su file e
+ directory e in quest'ultimo caso i nuovi file creati nella directory
+ ereditano i suoi attributi.
+\item sono supportate entrambe le semantiche di BSD e SVr4 come opzioni di
+ montaggio. La semantica BSD comporta che i file in una directory sono creati
+ con lo stesso identificatore di gruppo della directory che li contiene. La
+ semantica SVr4 comporta che i file vengono creati con l'identificatore del
+ gruppo primario del processo, eccetto il caso in cui la directory ha il bit
+ di \acr{sgid} impostato (per una descrizione dettagliata del significato di
+ questi termini si veda sez.~\ref{sec:file_access_control}), nel qual caso
+ file e subdirectory ereditano sia il \ids{GID} che lo \acr{sgid}.
+\item l'amministratore può scegliere la dimensione dei blocchi del filesystem
+ in fase di creazione, a seconda delle sue esigenze: blocchi più grandi
+ permettono un accesso più veloce, ma sprecano più spazio disco.
+\item il filesystem implementa link simbolici veloci, in cui il nome del file
+ non è salvato su un blocco, ma tenuto all'interno \itindex{inode}
+ dell'\textit{inode} (evitando letture multiple e spreco di spazio), non
+ tutti i nomi però possono essere gestiti così per limiti di spazio (il
+ limite è 60 caratteri).
+\item vengono supportati i file immutabili (che possono solo essere letti) per
+ la protezione di file di configurazione sensibili, o file
+ \textit{append-only} che possono essere aperti in scrittura solo per
+ aggiungere dati (caratteristica utilizzabile per la protezione dei file di
+ log).
+\end{itemize}
+
+La struttura di \acr{ext2} è stata ispirata a quella del filesystem di BSD: un
+filesystem è composto da un insieme di blocchi, la struttura generale è quella
+riportata in fig.~\ref{fig:file_filesys_detail}, in cui la partizione è divisa
+in gruppi di blocchi.
+
+Ciascun gruppo di blocchi contiene una copia delle informazioni essenziali del
+filesystem (i \itindex{superblock} \textit{superblock} sono quindi ridondati)
+per una maggiore affidabilità e possibilità di recupero in caso di corruzione
+del \itindex{superblock} \textit{superblock} principale. L'utilizzo di
+raggruppamenti di blocchi ha inoltre degli effetti positivi nelle prestazioni
+dato che viene ridotta la distanza fra i dati e la tabella degli
+\itindex{inode} inode.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=9cm]{img/dir_struct}
+ \caption{Struttura delle directory nel \textit{second extended filesystem}.}
+ \label{fig:file_ext2_dirs}
+\end{figure}
+
+Le directory sono implementate come una \itindex{linked~list} \textit{linked
+ list} con voci di dimensione variabile. Ciascuna voce della lista contiene
+il numero di inode \itindex{inode}, la sua lunghezza, il nome del file e la sua
+lunghezza, secondo lo schema in fig.~\ref{fig:file_ext2_dirs}; in questo modo
+è possibile implementare nomi per i file anche molto lunghi (fino a 1024
+caratteri) senza sprecare spazio disco.
+
+Con l'introduzione del filesystem \textit{ext3} sono state introdotte diverse
+modifiche strutturali, la principale di queste è quella che \textit{ext3} è un
+filesystem \textit{journaled}, è cioè in grado di eseguire una registrazione
+delle operazioni di scrittura su un giornale (uno speciale file interno) in
+modo da poter garantire il ripristino della coerenza dei dati del
+filesystem\footnote{si noti bene che si è parlato di dati \textsl{del}
+ filesystem, non di dati \textsl{nel} filesystem, quello di cui viene
+ garantito un veloce ripristino è relativo ai dati della struttura interna
+ del filesystem, non di eventuali dati contenuti nei file che potrebbero
+ essere stati persi.} in brevissimo tempo in caso di interruzione improvvisa
+della corrente o di crollo del sistema che abbia causato una interruzione
+della scrittura dei dati sul disco.
+
+Oltre a questo \textit{ext3} introduce ulteriori modifiche volte a migliorare
+sia le prestazioni che la semplicità di gestione del filesystem, in
+particolare per le directory si è passato all'uso di alberi binari con
+indicizzazione tramite hash al posto delle \textit{linked list} che abbiamo
+illustrato, ottenendo un forte guadagno di prestazioni in caso di directory
+contenenti un gran numero di file.
+
+% TODO (bassa priorità) portare a ext3, ext4 e btrfs ed illustrare le
+% problematiche che si possono incontrare (in particolare quelle relative alla
+% perdita di contenuti in caso di crash del sistema)
+% TODO (media priorità) trattare btrfs quando sarà usato come stabile
+
+
+\subsection{La gestione dell'uso dei filesystem}
+\label{sec:sys_file_config}
+
+Come accennato in sez.~\ref{sec:file_arch_overview} per poter accedere ai file
+occorre prima rendere disponibile al sistema il filesystem su cui essi sono
+memorizzati; l'operazione di attivazione del filesystem è chiamata
+\textsl{montaggio}, per far questo in Linux si usa la funzione \funcd{mount},
+il cui prototipo è:\footnote{la funzione è una versione specifica di Linux che
+ usa la omonima \textit{system call} e non è portabile.}
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/mount.h}
+\fdecl{mount(const char *source, const char *target, const char
+ *filesystemtype, \\
+\phantom{mount(}unsigned long mountflags, const void *data)}
+\fdesc{Monta un filesystem.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di accesso su uno dei
+ componenti del \textit{pathname}, o si è cercato di montare un filesystem
+ disponibile in sola lettura senza aver specificato \const{MS\_RDONLY} o il
+ device \param{source} è su un filesystem montato con l'opzione
+ \const{MS\_NODEV}.
+ \item[\errcode{EBUSY}] \param{source} è già montato, o non può essere
+ rimontato in sola lettura perché ci sono ancora file aperti in scrittura,
+ o non può essere montato su \param{target} perché la directory è ancora in
+ uso.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il dispositivo \param{source} presenta un
+ \itindex{superblock} \textit{superblock} non valido, o si è cercato di
+ rimontare un filesystem non ancora montato, o di montarlo senza
+ che \param{target} sia un \itindex{mount~point} \textit{mount point} o di
+ spostarlo quando \param{target} non è un \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} o è la radice.
+ \item[\errcode{ELOOP}] si è cercato di spostare un \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} su una sottodirectory di \param{source} o si sono
+ incontrati troppi link simbolici nella risoluzione di un nome.
+ \item[\errcode{EMFILE}] in caso di filesystem virtuale, la tabella dei
+ dispositivi fittizi (chiamati \textit{dummy} nella documentazione inglese)
+ è piena.
+ \item[\errcode{ENODEV}] il tipo \param{filesystemtype} non esiste o non è
+ configurato nel kernel.
+ \item[\errcode{ENOTBLK}] non si è usato un \textit{block device} per
+ \param{source} quando era richiesto.
+ \item[\errcode{ENXIO}] il \itindex{major~number} \textit{major number} del
+ dispositivo \param{source} è sbagliato.
+ \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione monta sulla directory indicata da \param{target}, detta
+\itindex{mount~point} \textit{mount point}, il filesystem contenuto nel file
+di dispositivo indicato da \param{source}. In entrambi i casi, come daremo per
+assunto da qui in avanti tutte le volte che si parla di directory o file nel
+passaggio di un argomento di una funzione, si intende che questi devono essere
+indicati con la stringa contenente il loro \textit{pathname}.
+
+Normalmente un filesystem è contenuto su un disco o una partizione, ma come
+illustrato in sez.~\ref{sec:file_vfs_work} la struttura del
+\itindex{Virtual~File~System} \textit{Virtual File System} è estremamente
+flessibile e può essere usata anche per oggetti diversi da un disco. Ad
+esempio usando il \textit{loop device} si può montare un file qualunque (come
+l'immagine di un CD-ROM o di un floppy) che contiene l'immagine di un
+filesystem, inoltre alcuni tipi di filesystem, come \texttt{proc} o
+\texttt{sysfs} sono virtuali e non hanno un supporto che ne contenga i dati,
+che invece sono generati al volo ad ogni lettura, e passati indietro al kernel
+ad ogni scrittura.\footnote{costituiscono quindi un meccanismo di
+ comunicazione, attraverso l'ordinaria interfaccia dei file, con il kernel.}
+
+Il tipo di filesystem che si vuole montare è specificato
+dall'argomento \param{filesystemtype}, che deve essere una delle stringhe
+riportate nel file \procfile{/proc/filesystems} che, come accennato in
+sez.~\ref{sec:file_vfs_work}, contiene l'elenco dei filesystem supportati dal
+kernel. Nel caso si sia indicato un filesystem virtuale, che non è associato a
+nessun file di dispositivo, il contenuto di \param{source} viene ignorato.
+
+L'argomento \param{data} viene usato per passare le impostazioni relative alle
+caratteristiche specifiche di ciascun filesystem. Si tratta di una stringa di
+parole chiave (separate da virgole e senza spazi) che indicano le cosiddette
+``\textsl{opzioni}'' del filesystem che devono essere impostate; in genere
+viene usato direttamente il contenuto del parametro dell'opzione \texttt{-o}
+del comando \texttt{mount}. I valori utilizzabili dipendono dal tipo di
+filesystem e ciascuno ha i suoi, pertanto si rimanda alla documentazione della
+pagina di manuale di questo comando e dei singoli filesystem.
+
+Dopo l'esecuzione della funzione il contenuto del filesystem viene resto
+disponibile nella directory specificata come \itindex{mount~point}
+\textit{mount point}, il precedente contenuto di detta directory viene
+mascherato dal contenuto della directory radice del filesystem montato. Fino
+ai kernel della serie 2.2.x non era possibile montare un filesystem se un
+\textit{mount point} era già in uso.
+
+A partire dal kernel 2.4.x inoltre è divenuto possibile sia spostare
+atomicamente un \itindex{mount~point} \textit{mount point} da una directory ad
+un'altra, sia montare lo stesso filesystem in diversi \itindex{mount~point}
+\textit{mount point}, sia montare più filesystem sullo stesso
+\itindex{mount~point} \textit{mount point} impilandoli l'uno sull'altro, nel
+qual caso vale comunque quanto detto in precedenza, e cioè che solo il
+contenuto dell'ultimo filesystem montato sarà visibile.
+
+Oltre alle opzioni specifiche di ciascun filesystem, che si passano nella
+forma della lista di parole chiave indicata con l'argomento \param{data},
+esistono pure alcune opzioni che si possono applicare in generale, anche se
+non è detto che tutti i filesystem le supportino, che si specificano tramite
+l'argomento \param{mountflags}. L'argomento inoltre può essere utilizzato per
+modificare il comportamento della funzione, facendole compiere una operazione
+diversa (ad esempio un rimontaggio, invece che un montaggio).
+
+In Linux \param{mountflags} deve essere un intero a 32 bit; fino ai kernel
+della serie 2.2.x i 16 più significativi avevano un valore riservato che
+doveva essere specificato obbligatoriamente,\footnote{il valore era il
+ \itindex{magic~number} \textit{magic number} \code{0xC0ED}, si può usare la
+ costante \const{MS\_MGC\_MSK} per ottenere la parte di \param{mountflags}
+ riservata al \textit{magic number}, mentre per specificarlo si può dare un
+ OR aritmetico con la costante \const{MS\_MGC\_VAL}.} e si potevano usare
+solo i 16 meno significativi. Oggi invece, con un numero di opzioni superiore,
+sono utilizzati tutti e 32 i bit, ma qualora nei 16 più significativi sia
+presente detto valore, che non esprime una combinazione valida, esso viene
+ignorato. Il valore dell'argomento deve essere espresso come maschera binaria
+e i vari bit devono essere impostati con un OR aritmetico dei rispettivi flag,
+identificati dalle costanti riportate nell'elenco seguente:
+
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\itindbeg{bind~mount}
+\item[\const{MS\_BIND}] Effettua un cosiddetto \textit{bind mount}, in cui è
+ possibile montare una directory di un filesystem in un'altra directory,
+ l'opzione è disponibile a partire dai kernel della serie 2.4. In questo caso
+ verranno presi in considerazione solo gli argomenti \param{source}, che
+ stavolta indicherà la directory che si vuole montare (e non un file di
+ dispositivo) e \param{target} che indicherà la directory su cui verrà
+ effettuato il \textit{bind mount}. Gli argomenti \param{filesystemtype}
+ e \param{data} vengono ignorati.
+
+ In sostanza quello che avviene è che in corrispondenza del \textit{pathname}
+ indicato da \param{target} viene montato l'\textit{inode} di \param{source},
+ così che la porzione di albero dei file presente sotto
+ \param{source} diventi visibile allo stesso modo sotto
+ \param{target}. Trattandosi esattamente dei dati dello stesso filesystem,
+ ogni modifica fatta in uno qualunque dei due rami di albero sarà visibile
+ nell'altro, visto che entrambi faranno riferimento agli stessi
+ \textit{inode}.
+
+ Dal punto di vista del \itindex{Virtual~File~System} VFS l'operazione è
+ analoga al montaggio di un filesystem proprio nel fatto che anche in questo
+ caso si inserisce in corrispondenza della \textit{dentry} di \texttt{target}
+ un diverso \textit{inode}, che stavolta, invece di essere quello della
+ radice del filesystem indicato da un file di dispositivo, è quello di una
+ directory già montata.
+
+ Si tenga presente che proprio per questo sotto \param{target} comparirà il
+ contenuto che è presente sotto \param{source} all'interno del filesystem in
+ cui quest'ultima è contenuta. Questo potrebbe non corrispondere alla
+ porzione di albero che sta sotto \param{source} qualora in una
+ sottodirectory di quest'ultima si fosse effettuato un altro montaggio. In
+ tal caso infatti nella porzione di albero sotto \param{source} si troverebbe
+ il contenuto del nuovo filesystem (o di un altro \textit{bind mount}) mentre
+ sotto \param{target} ci sarebbe il contenuto presente nel filesystem
+ originale.\footnote{questo evita anche il problema dei \textit{loop} di
+ fig.~\ref{fig:file_link_loop}, dato che se anche si montasse su
+ \param{target} una directory in cui essa è contenuta, il cerchio non
+ potrebbe chiudersi perché ritornati a \param{target} dentro il
+ \textit{bind mount} vi si troverebbe solo il contenuto originale e non si
+ potrebbe tornare indietro.}
+
+ Fino al kernel 2.6.26 questo flag doveva essere usato da solo, in quanto il
+ \textit{bind mount} continuava ad utilizzare le stesse opzioni del montaggio
+ originale, dal 2.6.26 è stato introdotto il supporto per il cosiddetto
+ \textit{read-only bind mount} e viene onorata la presenza del flag
+ \const{MS\_RDONLY}. In questo modo si ottiene che l'accesso ai file sotto
+ \param{target} sia effettuabile esclusivamente in sola lettura.
+
+ Il supporto per il \textit{bind mount} consente di superare i limiti
+ presenti per gli \textit{hard link} (di cui parleremo in
+ sez.~\ref{sec:file_link}) ottenendo un qualcosa di analogo in cui si può
+ fare riferimento alla porzione dell'albero dei file di un filesystem
+ presente a partire da una certa directory utilizzando una qualunque altra
+ directory, anche se questa sta su un filesystem diverso. Si può così fornire
+ una alternativa all'uso dei link simbolici (di cui parleremo in
+ sez.~\ref{sec:file_symlink}) che funziona correttamente anche all'intero di
+ un \textit{chroot} (argomento su cui torneremo in
+ sez.~\ref{sec:file_chroot}.
+\itindend{bind~mount}
+
+\item[\const{MS\_DIRSYNC}] Richiede che ogni modifica al contenuto di una
+ directory venga immediatamente registrata su disco in maniera sincrona
+ (introdotta a partire dai kernel della serie 2.6). L'opzione si applica a
+ tutte le directory del filesystem, ma su alcuni filesystem è possibile
+ impostarla a livello di singole directory o per i sottorami di una directory
+ con il comando \cmd{lsattr}.\footnote{questo avviene tramite delle opportune
+ \texttt{ioctl} (vedi sez.~\ref{sec:file_ioctl}).}
+
+ Questo consente di ridurre al minimo il rischio di perdita dei dati delle
+ directory in caso di crollo improvviso del sistema, al costo di una certa
+ perdita di prestazioni dato che le funzioni di scrittura relative ad
+ operazioni sulle directory non saranno più bufferizzate e si bloccheranno
+ fino all'arrivo dei dati sul disco prima che un programma possa proseguire.
+
+\item[\const{MS\_MANDLOCK}] Consente l'uso del \textit{mandatory locking}
+ \itindex{mandatory~locking} (vedi sez.~\ref{sec:file_mand_locking}) sui file
+ del filesystem. Per poterlo utilizzare effettivamente però esso dovrà essere
+ comunque attivato esplicitamente per i singoli file impostando i permessi
+ come illustrato in sez.~\ref{sec:file_mand_locking}.
+
+\item[\const{MS\_MOVE}] Effettua uno del spostamento del \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} di un filesystem. La directory del
+ \itindex{mount~point} \textit{mount point} originale deve essere indicata
+ nell'argomento \param{source}, e la sua nuova posizione
+ nell'argomento \param{target}. Tutti gli altri argomenti della funzione
+ vengono ignorati.
+
+ Lo spostamento avviene atomicamente, ed il ramo di albero presente
+ sotto \param{source} sarà immediatamente visibile sotto \param{target}. Non
+ esiste cioè nessun momento in cui il filesystem non risulti montato in una o
+ nell'altra directory e pertanto è garantito che la risoluzione di
+ \itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} relativi all'interno del
+ filesystem non possa fallire.
+
+\item[\const{MS\_NOATIME}] Viene disabilitato sul filesystem l'aggiornamento
+ degli \textit{access time} (vedi sez.~\ref{sec:file_file_times}) per
+ qualunque tipo di file. Dato che l'aggiornamento degli \textit{access time}
+ è una funzionalità la cui utilità è spesso irrilevante ma comporta un costo
+ elevato visto che una qualunque lettura comporta comunque una scrittura su
+ disco,\footnote{e questo ad esempio ha conseguenze molto pesanti nell'uso
+ della batteria sui portatili.} questa opzione consente di disabilitarla
+ completamente. La soluzione può risultare troppo drastica dato che
+ l'informazione viene comunque utilizzata da alcuni programmi, per cui nello
+ sviluppo del kernel sono state introdotte altre opzioni che forniscono
+ soluzioni più appropriate e meno radicali.
+
+\item[\const{MS\_NODEV}] Viene disabilitato sul filesystem l'accesso ai file
+ di dispositivo eventualmente presenti su di esso. L'opzione viene usata come
+ misura di precauzione per rendere inutile la presenza di eventuali file di
+ dispositivo su filesystem che non dovrebbero contenerne.\footnote{si ricordi
+ che le convenzioni del \itindex{Filesystem~Hierarchy~Standard~(FHS)}
+ \textit{Linux Filesystem Hierarchy Standard} richiedono che questi siano
+ mantenuti esclusivamente sotto \texttt{/dev}.}
+
+ Viene utilizzata, assieme a \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}, per
+ fornire un accesso più controllato a quei filesystem di cui gli utenti hanno
+ il controllo dei contenuti, in particolar modo quelli posti su dispositivi
+ rimuovibili. In questo modo si evitano alla radice possibili situazioni in
+ cui un utente malizioso inserisce su uno di questi filesystem dei file di
+ dispositivo con permessi ``opportunamente'' ampliati che gli consentano di
+ accedere anche a risorse cui non dovrebbe.
+
+\item[\const{MS\_NODIRATIME}] Viene disabilitato sul filesystem
+ l'aggiornamento degli \textit{access time} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_file_times}), ma soltanto per le directory. Costituisce
+ una alternativa per \const{MS\_NOATIME}, che elimina l'informazione per le
+ directory, che in pratica che non viene mai utilizzata, mantenendola per i
+ file in cui invece ha un impiego, sia pur limitato.
+
+\item[\const{MS\_NOEXEC}] Viene disabilitata sul filesystem l'esecuzione di un
+ qualunque file eseguibile eventualmente presente su di esso. L'opzione viene
+ usata come misura di precauzione per rendere impossibile l'uso di programmi
+ posti su filesystem che non dovrebbero contenerne.
+
+ Anche in questo caso viene utilizzata per fornire un accesso più controllato
+ a quei filesystem di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. Da
+ questo punto di vista l'opzione è meno importante delle analoghe
+ \const{MS\_NODEV} e \const{MS\_NOSUID} in quanto l'esecuzione di un
+ programma creato dall'utente pone un livello di rischio nettamente
+ inferiore, ed è in genere consentita per i file contenuti nella sua home
+ directory.\footnote{cosa che renderebbe superfluo l'attivazione di questa
+ opzione, il cui uso ha senso solo per ambienti molto controllati in cui si
+ vuole che gli utenti eseguano solo i programmi forniti
+ dall'amministratore.}
+
+\item[\const{MS\_NOSUID}] Viene disabilitato sul filesystem l'effetto dei bit
+ dei permessi \itindex{suid~bit} \acr{suid} e \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}
+ (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) eventualmente presenti sui file in
+ esso contenuti. L'opzione viene usata come misura di precauzione per rendere
+ inefficace l'effetto di questi bit per filesystem in cui non ci dovrebbero
+ essere file dotati di questi permessi.
+
+ Di nuovo viene utilizzata, analogamente a \const{MS\_NOEXEC} e
+ \const{MS\_NODEV}, per fornire un accesso più controllato a quei filesystem
+ di cui gli utenti hanno il controllo dei contenuti. In questo caso si evita
+ che un utente malizioso possa inserire su uno di questi filesystem un
+ eseguibile con il bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} attivo e di proprietà
+ dell'amministratore o di un altro utente, che gli consentirebbe di eseguirlo
+ per conto di quest'ultimo.
+
+\item[\const{MS\_PRIVATE}] Marca un \itindex{mount~point} \textit{mount point}
+ come privato. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
+ \const{MS\_SHARED}, \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
+ parte dell'infrastruttura degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared
+ subtree} introdotta a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le
+ funzionalità dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. In questo caso
+ \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point} che si intende
+ marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
+
+ Di default, finché non lo si marca altrimenti con una delle altre opzioni
+ dell'interfaccia \itindex{shared~subtree} \textit{shared subtree}, ogni
+ \textit{mount point} è privato. Ogni \textit{bind mount} ottenuto da un
+ \itindex{mount~point} \textit{mount point} di tipo \textit{private} si
+ comporta come descritto nella trattazione di \const{MS\_BIND}. Si usa questo
+ flag principalmente per revocare gli effetti delle altre opzioni e riportare
+ il comportamento a quello ordinario.
+
+\item[\const{MS\_RDONLY}] Esegue il montaggio del filesystem in sola lettura,
+ non sarà possibile nessuna modifica ai suoi contenuti. Viene usato tutte le
+ volte che si deve accedere ai contenuti di un filesystem con la certezza che
+ questo non venga modificato (ad esempio per ispezionare un filesystem
+ corrotto). All'avvio di default il kernel monta la radice in questa
+ modalità.
+
+\item[\const{MS\_REC}] Applica ricorsivamente a tutti i \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} presenti al di sotto del \textit{mount point} indicato
+ gli effetti della opzione degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared
+ subtree} associata. Anche questo caso l'argomento \param{target} deve fare
+ riferimento ad un \itindex{mount~point} \textit{mount point} e tutti gli
+ altri argomenti sono ignorati, ed il flag deve essere indicato assieme ad
+ una fra \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED}, \const{MS\_SLAVE} e
+ \const{MS\_UNBINDABLE}.
+
+\item[\const{MS\_RELATIME}] Indica di effettuare l'aggiornamento degli
+ \textit{access time} sul filesystem soltanto quando questo risulti
+ antecedente il valore corrente del \textit{modification time} o del
+ \textit{change time} (per i tempi dei file si veda
+ sez.~\ref{sec:file_file_times}). L'opzione è disponibile a partire dal
+ kernel 2.6.20, mentre dal 2.6.30 questo è diventato il comportamento di
+ default del sistema, che può essere riportato a quello tradizionale con
+ l'uso di \const{MS\_STRICTATIME}. Sempre dal 2.6.30 il comportamento è stato
+ anche modificato e l'\textit{access time} viene comunque aggiornato se è più
+ vecchio di un giorno.
+
+ L'opzione consente di evitare i problemi di prestazioni relativi
+ all'aggiornamento dell'\textit{access time} senza avere impatti negativi
+ riguardo le funzionalità, il comportamento adottato infatti consente di
+ rendere evidente che vi è stato un accesso dopo la scrittura, ed evitando al
+ contempo ulteriori operazioni su disco negli accessi successivi. In questo
+ modo l'informazione relativa al fatto che un file sia stato letto resta
+ disponibile, ed i programmi che ne fanno uso continuano a funzionare. Con
+ l'introduzione di questo comportamento l'uso delle alternative
+ \const{MS\_NOATIME} e \const{MS\_NODIRATIME} è sostanzialmente inutile.
+
+\item[\const{MS\_REMOUNT}] Consente di rimontare un filesystem già montato
+ cambiandone le opzioni di montaggio in maniera atomica. In questo modo si
+ possono modificare le opzioni del filesystem anche se questo è in uso. Gli
+ argomenti \param{source} e \param{target} devono essere gli stessi usati per
+ il montaggio originale, mentre \param{data} che \param{mountflags}
+ conterranno le nuove opzioni, \param{filesystemtype} viene ignorato.
+
+ Qualunque opzione specifica del filesystem indicata con \param{data} può
+ essere modificata, mentre con \param{mountflags} possono essere modificate
+ solo alcune opzioni generiche. Con i kernel più recenti queste sono soltanto
+ \const{MS\_MANDLOCK}, \const{MS\_RDONLY} e \const{MS\_SYNCHRONOUS}, prima
+ del kernel 2.6.16 potevano essere modificate anche le ulteriori
+ \const{MS\_NOATIME} e \const{MS\_NODIRATIME}, ed infine prima del kernel
+ 2.4.10 anche \const{MS\_NODEV}, \const{MS\_NOEXEC} e \const{MS\_NOSUID}.
+
+\item[\const{MS\_SHARED}] Marca un \itindex{mount~point} \textit{mount point}
+ come \textit{shared mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
+ \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SLAVE} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
+ parte dell'infrastruttura degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared
+ subtree} introdotta a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le
+ funzionalità dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. In questo caso
+ \param{target} dovrà fare riferimento al \itindex{mount~point} \textit{mount
+ point} che si intende marcare, e tutti gli altri argomenti verranno
+ ignorati.
+
+ Lo scopo dell'opzione è ottenere che tutti i successivi \textit{bind mount}
+ effettuati da un \textit{mount point} marcato da essa siano di tipo
+ \textit{shared}, cioè ``\textsl{condividano}'' con l'originale e fra di loro
+ ogni ulteriore operazione di montaggio o smontaggio che avviene su una
+ directory al di sotto di uno qualunque di essi. Le operazioni di montaggio e
+ smontaggio cioè vengono ``\textsl{propagate}'' a tutti i \textit{mount
+ point} della stessa condivisione, e la sezione di albero di file vista al
+ di sotto di ciascuno di essi sarà sempre identica.
+
+\item[\const{MS\_SILENT}] Richiede la soppressione di alcuni messaggi di
+ avvertimento nei log del kernel (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}). L'opzione
+ è presente a partire dal kernel 2.6.17 e sostituisce, utilizzando un nome
+ non fuorviante, la precedente \const{MS\_VERBOSE}, introdotta nel kernel
+ 2.6.12, che aveva lo stesso effetto.
+
+\item[\const{MS\_SLAVE}] Marca un \itindex{mount~point} \textit{mount point}
+ come \textit{slave mount}. Si tratta di una delle nuove opzioni (insieme a
+ \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED} e \const{MS\_UNBINDABLE}) facenti
+ parte dell'infrastruttura degli \itindex{shared~subtree} \textit{shared
+ subtree} introdotta a partire dal kernel 2.6.15, che estendono le
+ funzionalità dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. In questo caso
+ \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point} che si intende
+ marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
+
+ Lo scopo dell'opzione è ottenere che tutti i successivi \textit{bind mount}
+ effettuati da un \textit{mount point} marcato da essa siano di tipo
+ \textit{slave}, cioè ``\textsl{condividano}'' ogni ulteriore operazione di
+ montaggio o smontaggio che avviene su una directory al di sotto del
+ \textit{mount point} originale. Le operazioni di montaggio e smontaggio in
+ questo caso vengono ``\textsl{propagate}'' soltanto dal \textit{mount point}
+ originale (detto anche \textit{master}) verso gli \textit{slave}, mentre
+ essi potranno eseguire al loro interno ulteriori montaggi che non saranno
+ propagati né negli altri né nel \itindex{mount~point} \textit{mount point}
+ originale.
+
+\item[\const{MS\_STRICTATIME}] Ripristina il comportamento tradizionale per
+ cui l'\textit{access time} viene aggiornato ad ogni accesso al
+ file. L'opzione è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.30 quando il
+ comportamento di default del kernel è diventato quello fornito da
+ \const{MS\_RELATIME}.
+
+\item[\const{MS\_SYNCHRONOUS}] Abilita la scrittura sincrona richiedendo che
+ ogni modifica al contenuto del filesystem venga immediatamente registrata su
+ disco. Lo stesso comportamento può essere ottenuto con il flag
+ \const{O\_SYNC} di \func{open} (vedi sez.~\ref{sec:file_open}).
+
+ Questa opzione consente di ridurre al minimo il rischio di perdita dei dati
+ in caso di crollo improvviso del sistema, al costo di una pesante perdita di
+ prestazioni dato che tutte le funzioni di scrittura non saranno più
+ bufferizzate e si bloccheranno fino all'arrivo dei dati sul disco. Per un
+ compromesso in cui questo comportamento avviene solo per le directory, ed ha
+ quindi una incidenza nettamente minore, si può usare \const{MS\_DIRSYNC}.
+
+\item[\const{MS\_UNBINDABLE}] Marca un \itindex{mount~point} \textit{mount
+ point} come \textit{unbindable mount}. Si tratta di una delle nuove
+ opzioni (insieme a \const{MS\_PRIVATE}, \const{MS\_SHARED} e
+ \const{MS\_SLAVE}) facenti parte dell'infrastruttura degli
+ \itindex{shared~subtree} \textit{shared subtree} introdotta a partire dal
+ kernel 2.6.15, che estendono le funzionalità dei \itindex{bind~mount}
+ \textit{bind mount}. In questo caso
+ \param{target} dovrà fare riferimento al \textit{mount point} che si intende
+ marcare, e tutti gli altri argomenti verranno ignorati.
+
+ Un \textit{mount point} marcato in questo modo disabilità la capacità di
+ eseguire dei \itindex{bind~mount} \textit{bind mount}. Si comporta cioè come
+ allo stesso modo di un \itindex{mount~point} \textit{mount point} ordinario
+ di tipo \textit{private} con in più la restrizione che nessuna sua
+ sottodirectory (anche se relativa ad un ulteriore montaggio) possa essere
+ utilizzata per un come sorgente di un \itindex{bind~mount} \textit{bind
+ mount}.
+
+\end{basedescript}
+
+% NOTE per \const{MS\_SLAVE},\const{MS\_SHARE}, \const{MS\_PRIVATE} e
+% \const{MS\_UNBINDABLE} dal 2.6.15 vedi shared subtrees, in particolare
+% * http://lwn.net/Articles/159077/ e
+% * Documentation/filesystems/sharedsubtree.txt
+
+% TODO: (bassa priorità) non documentati ma presenti in sys/mount.h:
+% * MS_POSIXACL
+% * MS_KERNMOUNT
+% * MS_I_VERSION
+% * MS_ACTIVE
+% * MS_NOUSER
+
+
+Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile
+``\textsl{smontarlo}'' usando la funzione \funcd{umount}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/mount.h}
+\fdecl{umount(const char *target)}
+\fdesc{Smonta un filesystem.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBUSY}] il filesystem è occupato.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{target} non è un \textit{mount point}.
+ \item[\errcode{EPERM}] il processo non ha i privilegi di
+ amministratore.\footnotemark
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} nel loro significato generico. }
+\end{funcproto}
+
+\footnotetext{più precisamente la \itindex{capabilities} capacità
+ \texttt{CAP\_SYS\_ADMIN}.}
+
+La funzione prende il nome della directory su cui il filesystem è montato e
+non il file o il dispositivo che è stato montato,\footnote{questo è vero a
+ partire dal kernel 2.3.99-pre7, prima esistevano due chiamate separate e la
+ funzione poteva essere usata anche specificando il file di dispositivo.} in
+quanto a partire dai kernel della serie 2.4.x è possibile montare lo stesso
+dispositivo in più punti. Nel caso più di un filesystem sia stato montato
+sullo stesso \itindex{mount~point} \textit{mount point} viene smontato quello
+che è stato montato per ultimo. Si tenga presente che la funzione fallisce se
+il filesystem è ``\textsl{occupato}'', cioè quando ci sono ancora dei file
+aperti sul filesystem, se questo contiene la \index{directory~di~lavoro}
+directory di lavoro di un qualunque processo o il \itindex{mount~point}
+\textit{mount point} di un altro filesystem.
+
+Linux provvede inoltre una seconda funzione, \funcd{umount2}, che consente un
+maggior controllo delle operazioni, come forzare lo smontaggio di un
+filesystem anche quando questo risulti occupato; il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/mount.h}
+\fdecl{umount2(const char *target, int flags)}
+\fdesc{Smonta un filesystem.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{BUSY}] \param{target} è la \index{directory~di~lavoro}
+ directory di lavoro di qualche processo, o contiene dei file aperti, o un
+ altro mount point.
+ \item[\errcode{EAGAIN}] si è chiamata la funzione con \const{MNT\_EXPIRE}
+ ed il filesystem non era occupato.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{target} non è un \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} o si è usato \const{MNT\_EXPIRE} con
+ \const{MNT\_FORCE} o \const{MNT\_DETACH} o si è specificato un flag non
+ esistente.
+ \end{errlist}
+ e tutti gli altri valori visti per \func{umount} con lo stesso significato.}
+\end{funcproto}
+
+Il valore di \param{flags} è una maschera binaria dei flag che controllano le
+modalità di smontaggio, che deve essere specificato con un OR aritmetico delle
+costanti illustrate in tab.~\ref{tab:umount2_flags}. Specificando
+\const{MNT\_FORCE} la funzione cercherà di liberare il filesystem anche se è
+occupato per via di una delle condizioni descritte in precedenza. A seconda
+del tipo di filesystem alcune (o tutte) possono essere superate, evitando
+l'errore di \errcode{EBUSY}. In tutti i casi prima dello smontaggio viene
+eseguita una sincronizzazione dei dati.
+
+\begin{table}[!htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione}\\
+ \hline
+ \hline
+ \const{MNT\_FORCE} & forza lo smontaggio del filesystem anche se questo è
+ occupato (presente dai kernel della serie 2.2).\\
+ \const{MNT\_DETACH} & esegue uno smontaggio ``\textsl{pigro}'', in cui si
+ blocca l'accesso ma si aspetta che il filesystem si
+ liberi (presente dal kernel 2.4.11 e dalla
+ \acr{glibc} 2.11).\\
+ \const{MNT\_EXPIRE} & se non occupato marca un \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point} come ``\textsl{in scadenza}'' in
+ modo che ad una successiva chiamata senza utilizzo
+ del filesystem questo venga smontato (presente dal
+ kernel 2.6.8 e dalla \acr{glibc} 2.11).\\
+ \const{UMOUNT\_NOFOLLOW}& non dereferenzia \param{target} se questo è un
+ link simbolico (vedi sez.~\ref{sec:file_symlink})
+ evitando problemi di sicurezza (presente dal kernel
+ 2.6.34).\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti che identificano i bit dell'argomento \param{flags}
+ della funzione \func{umount2}.}
+ \label{tab:umount2_flags}
+\end{table}
+
+Con l'opzione \const{MNT\_DETACH} si richiede invece uno smontaggio
+``\textsl{pigro}'' (o \textit{lazy umount}) in cui il filesystem diventa
+inaccessibile per i nuovi processi subito dopo la chiamata della funzione, ma
+resta accessibile per quelli che lo hanno ancora in uso e non viene smontato
+fintanto che resta occupato.
+
+Con \const{MNT\_EXPIRE}, che non può essere specificato insieme agli altri
+due, si marca il \itindex{mount~point} \textit{mount point} di un filesystem
+non occupato come ``\textsl{in scadenza}'', in tal caso \func{umount2} ritorna
+con un errore di \errcode{EAGAIN}, mentre in caso di filesystem occupato si
+sarebbe ricevuto \errcode{BUSY}. Una volta marcato, se nel frattempo non
+viene fatto nessun uso del filesystem, ad una successiva chiamata con
+\const{MNT\_EXPIRE} questo verrà smontato. Questo flag consente di realizzare
+un meccanismo che smonti automaticamente i filesystem che restano inutilizzato
+per un certo periodo di tempo.
+
+% Infine il flag \const{UMOUNT\_NOFOLLOW} impedisce l'uso di un link simbolico
+% per \param{target} evitando così che si possano passare ai programmi che
+% effettuano lo smontaggio dei filesystem per i quali è previsto la possibilità
+% di gestione da parte degli utenti con uno programma \acr{sgid}
+
+Altre due funzioni specifiche di Linux,\footnote{esse si trovano anche su BSD,
+ ma con una struttura diversa.} utili per ottenere in maniera diretta
+informazioni riguardo al filesystem su cui si trova un certo file, sono
+\funcd{statfs} e \funcd{fstatfs}, i cui prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/vfs.h}
+\fdecl{int statfs(const char *path, struct statfs *buf)}
+\fdecl{int fstatfs(int fd, struct statfs *buf)}
+\fdesc{Restituiscono informazioni relative ad un filesystem.}
+}
+{Le funzioni ritornano $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem su cui si trova il file specificato
+ non supporta la funzione.
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EIO} per entrambe,
+ \errval{EBADF} per \func{fstatfs}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP} per \func{statfs} nel loro
+ significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+Queste funzioni permettono di ottenere una serie di informazioni generali
+riguardo al filesystem su cui si trova il file specificato con un ; queste vengono
+restituite all'indirizzo \param{buf} di una struttura \struct{statfs} definita
+come in fig.~\ref{fig:sys_statfs}, ed i campi che sono indefiniti per il
+filesystem in esame sono impostati a zero. I valori del campo \var{f\_type}
+sono definiti per i vari filesystem nei relativi file di header dei sorgenti
+del kernel da costanti del tipo \var{XXX\_SUPER\_MAGIC}, dove \var{XXX} in
+genere è il nome del filesystem stesso.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/statfs.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{statfs}.}
+ \label{fig:sys_statfs}
+\end{figure}
+
+Le \acr{glibc} provvedono infine una serie di funzioni per la gestione dei due
+file \conffile{/etc/fstab} ed \conffile{/etc/mtab}, che convenzionalmente sono
+usati in quasi tutti i sistemi unix-like per mantenere rispettivamente le
+informazioni riguardo ai filesystem da montare e a quelli correntemente
+montati. Le funzioni servono a leggere il contenuto di questi file in
+opportune strutture \struct{fstab} e \struct{mntent}, e, per
+\conffile{/etc/mtab} per inserire e rimuovere le voci presenti nel file.
+
+In generale si dovrebbero usare queste funzioni (in particolare quelle
+relative a \conffile{/etc/mtab}), quando si debba scrivere un programma che
+effettua il montaggio di un filesystem; in realtà in questi casi è molto più
+semplice invocare direttamente il programma \cmd{mount}, per cui ne
+tralasceremo la trattazione, rimandando al manuale delle \acr{glibc}
+\cite{glibc} per la documentazione completa.
+
+% TODO (bassa priorità) scrivere delle funzioni (getfsent e getmntent &C)
+% TODO (bassa priorità) documentare ? swapon e swapoff (man 2 ...)
+
+\section{La gestione di file e directory}
+\label{sec:file_dir}
+
+Come già accennato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} in un sistema unix-like
+la gestione dei file ha delle caratteristiche specifiche che derivano
+direttamente dall'architettura del sistema. In questa sezione esamineremo le
+funzioni usate per la manipolazione di file e directory, per la creazione di
+link simbolici e diretti, per la gestione e la lettura delle directory.
+
+In particolare ci soffermeremo sulle conseguenze che derivano
+dall'architettura dei filesystem illustrata nel capitolo precedente per quanto
+riguarda il comportamento e gli effetti delle varie funzioni.
+
+
+\subsection{Le funzioni \func{link} e \func{unlink}}
+\label{sec:file_link}
+
+Una caratteristica comune a diversi sistemi operativi è quella di poter creare
+dei nomi fittizi (come gli alias del vecchio MacOS o i collegamenti di Windows
+o i nomi logici del VMS) che permettono di fare riferimento allo stesso file
+chiamandolo con nomi diversi o accedendovi da directory diverse.
+
+Questo è possibile anche in ambiente Unix, dove tali collegamenti sono
+usualmente chiamati \textit{link}; ma data l'architettura del sistema riguardo
+la gestione dei file ci sono due metodi sostanzialmente diversi per fare
+questa operazione.
+
+Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} l'accesso al contenuto di un
+file su disco avviene passando attraverso il suo \itindex{inode}
+\textit{inode}, che è la struttura usata dal kernel che lo identifica
+univocamente all'interno di un singolo filesystem. Il nome del file che si
+trova nella voce di una directory è solo un'etichetta, mantenuta all'interno
+della directory, che viene associata ad un puntatore che fa riferimento al
+suddetto \textit{inode}.
+
+Questo significa che, fintanto che si resta sullo stesso filesystem, la
+realizzazione di un link è immediata, ed uno stesso file può avere tanti nomi
+diversi, dati da altrettante associazioni diverse allo stesso \itindex{inode}
+\textit{inode} effettuate tramite ``etichette'' diverse in directory
+diverse. Si noti anche che nessuno di questi nomi viene ad assumere una
+particolare preferenza o originalità rispetto agli altri, in quanto tutti
+fanno comunque riferimento allo stesso \itindex{inode} \textit{inode}.
+
+Per aggiungere ad una directory una voce che faccia riferimento ad un
+\itindex{inode} \textit{inode} già esistente si utilizza la funzione
+\funcd{link}; si suole chiamare questo tipo di associazione un collegamento
+diretto, o \textit{hard link}. Il prototipo della funzione è il seguente:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int link(const char *oldpath, const char *newpath)}
+\fdesc{Crea un nuovo collegamento diretto (\textit{hard link}).}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EXDEV}] i file \param{oldpath} e \param{newpath} non fanno
+ riferimento ad un filesystem montato sullo stesso \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point}.
+ \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{oldpath} e
+ \param{newpath} non supporta i link diretti o è una directory.
+ \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) di nome \param{newpath}
+ esiste già.
+ \item[\errcode{EMLINK}] ci sono troppi link al file \param{oldpath} (il
+ numero massimo è specificato dalla variabile \const{LINK\_MAX}, vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_limits}).
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOTDIR}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS},
+ \errval{ELOOP}, \errval{ENOSPC}, \errval{EIO} nel loro significato
+ generico.}
+\end{funcproto}
+
+
+La funzione crea sul \textit{pathname} \param{newpath} un collegamento diretto
+al file indicato da \param{oldpath}. Per quanto detto la creazione di un
+nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file, ma si limita a
+creare una voce nella directory specificata da \param{newpath} e ad aumentare
+di uno il numero di riferimenti al file (riportato nel campo \var{st\_nlink}
+della struttura \struct{stat}, vedi sez.~\ref{sec:file_stat}) aggiungendo il
+nuovo nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può essere così chiamato
+con vari nomi in diverse directory.
+
+Per quanto dicevamo in sez.~\ref{sec:file_filesystem} la creazione di un
+collegamento diretto è possibile solo se entrambi i \textit{pathname} sono
+nello stesso filesystem; inoltre il filesystem deve supportare i collegamenti
+diretti (il meccanismo non è disponibile ad esempio con il filesystem
+\acr{vfat} di Windows). In realtà la funzione ha un ulteriore requisito, e
+cioè che non solo che i due file siano sullo stesso filesystem, ma anche che
+si faccia riferimento ad essi sullo stesso \itindex{mount~point} \textit{mount
+ point}.\footnote{si tenga presente infatti (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_file_config}) che a partire dal kernel 2.4 uno stesso
+ filesystem può essere montato più volte su directory diverse.}
+
+La funzione inoltre opera sia sui file ordinari che sugli altri oggetti del
+filesystem, con l'eccezione delle directory. In alcune versioni di Unix solo
+l'amministratore è in grado di creare un collegamento diretto ad un'altra
+directory: questo viene fatto perché con una tale operazione è possibile
+creare dei \textit{loop} nel filesystem (vedi l'esempio mostrato in
+sez.~\ref{sec:file_symlink}, dove riprenderemo il discorso) che molti programmi
+non sono in grado di gestire e la cui rimozione diventerebbe estremamente
+complicata (in genere per questo tipo di errori occorre far girare il
+programma \cmd{fsck} per riparare il filesystem).
+
+Data la pericolosità di questa operazione e la disponibilità dei link
+simbolici (che vedremo in sez.~\ref{sec:file_symlink}) e dei
+\itindex{bind~mount} \textit{bind mount} (già visti in
+sez.~\ref{sec:sys_file_config}) che possono fornire la stessa funzionalità
+senza questi problemi, nel caso di Linux questa capacità è stata completamente
+disabilitata, e al tentativo di creare un link diretto ad una directory la
+funzione \func{link} restituisce l'errore \errcode{EPERM}.
+
+Un ulteriore comportamento peculiare di Linux è quello in cui si crea un
+\textit{hard link} ad un link simbolico. In questo caso lo standard POSIX
+prevederebbe che quest'ultimo venga risolto e che il collegamento sia
+effettuato rispetto al file cui esso punta, e che venga riportato un errore
+qualora questo non esista o non sia un file. Questo era anche il comportamento
+iniziale di Linux ma a partire dai kernel della serie 2.0.x\footnote{per la
+ precisione il comportamento era quello previsto dallo standard POSIX fino al
+ kernel di sviluppo 1.3.56, ed è stato temporaneamente ripristinato anche
+ durante lo sviluppo della serie 2.1.x, per poi tornare al comportamento
+ attuale fino ad oggi (per riferimento si veda
+ \url{http://lwn.net/Articles/293902}).} è stato adottato un comportamento
+che non segue più lo standard per cui l'\textit{hard link} viene creato
+rispetto al link simbolico, e non al file cui questo punta.
+
+La ragione di questa differenza rispetto allo standard, presente anche in
+altri sistemi unix-like, sono dovute al fatto che un link simbolico può fare
+riferimento anche ad un file non esistente o a una directory, per i quali
+l'\textit{hard link} non può essere creato, per cui la scelta di seguire il
+link simbolico è stata ritenuta una scelta scorretta nella progettazione
+dell'interfaccia. Infatti se non ci fosse il comportamento adottato da Linux
+sarebbe impossibile creare un \textit{hard link} ad un link simbolico, perché
+la funzione lo risolverebbe e l'\textit{hard link} verrebbe creato verso la
+destinazione. Invece evitando di seguire lo standard l'operazione diventa
+possibile, ed anche il comportamento della funzione risulta molto più
+comprensibile. Tanto più che se proprio se si vuole creare un \textit{hard
+ link} rispetto alla destinazione di un link simbolico è sempre possibile
+farlo direttamente.\footnote{ciò non toglie che questo comportamento fuori
+ standard possa causare problemi, come nell'esempio descritto nell'articolo
+ citato nella nota precedente, a programmi che non si aspettano questa
+ differenza rispetto allo standard POSIX.}
+
+La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia
+all'interno di una directory) si effettua con la funzione \funcd{unlink}; il
+suo prototipo è il seguente:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int unlink(const char *pathname)}
+\fdesc{Cancella un file.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} si riferisce ad una
+ directory.\footnotemark
+ \item[\errcode{EROFS}] \param{pathname} è su un filesystem montato in sola
+ lettura.
+ \item[\errcode{EISDIR}] \param{pathname} fa riferimento a una directory.
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EFAULT}, \errval{ENOENT},
+ \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP},
+ \errval{EIO} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+\footnotetext{questo è un valore specifico ritornato da Linux che non consente
+ l'uso di \func{unlink} con le directory (vedi sez.~\ref{sec:file_remove}).
+ Non è conforme allo standard POSIX, che prescrive invece l'uso di
+ \errcode{EPERM} in caso l'operazione non sia consentita o il processo non
+ abbia privilegi sufficienti.}
+
+La funzione cancella il nome specificato da \param{pathname} nella relativa
+directory e decrementa il numero di riferimenti nel relativo \itindex{inode}
+\textit{inode}. Nel caso di link simbolico cancella il link simbolico; nel
+caso di socket, fifo o file di dispositivo \index{file!di~dispositivo} rimuove
+il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto uno di questi oggetti
+possono continuare ad utilizzarlo.
+
+Per cancellare una voce in una directory è necessario avere il permesso di
+scrittura su di essa, dato che si va a rimuovere una voce dal suo contenuto, e
+il diritto di esecuzione sulla directory che la contiene (affronteremo in
+dettaglio l'argomento dei permessi di file e directory in
+sez.~\ref{sec:file_access_control}). Se inoltre lo \itindex{sticky~bit}
+\textit{sticky bit} (vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}) è impostato
+occorrerà anche essere proprietari del file o proprietari della directory (o
+root, per cui nessuna delle restrizioni è applicata).
+
+Una delle caratteristiche di queste funzioni è che la creazione/rimozione del
+nome dalla directory e l'incremento/decremento del numero di riferimenti
+\itindex{inode} nell'\textit{inode} devono essere effettuati in maniera
+atomica (si veda sez.~\ref{sec:proc_atom_oper}) senza possibili interruzioni
+fra le due operazioni. Per questo entrambe queste funzioni sono realizzate
+tramite una singola system call.
+
+Si ricordi infine che un file non viene eliminato dal disco fintanto che tutti
+i riferimenti ad esso sono stati cancellati: solo quando il \textit{link
+ count} mantenuto \itindex{inode} nell'\textit{inode} diventa zero lo spazio
+occupato su disco viene rimosso (si ricordi comunque che a questo si aggiunge
+sempre un'ulteriore condizione,\footnote{come vedremo in
+ cap.~\ref{cha:file_unix_interface} il kernel mantiene anche una tabella dei
+ file aperti nei vari processi, che a sua volta contiene i riferimenti agli
+ \itindex{inode} \textit{inode} ad essi relativi. Prima di procedere alla
+ cancellazione dello spazio occupato su disco dal contenuto di un file il
+ kernel controlla anche questa tabella, per verificare che anche in essa non
+ ci sia più nessun riferimento all'\textit{inode} in questione.} e cioè che
+non ci siano processi che abbiano il suddetto file aperto).
+
+Questa proprietà viene spesso usata per essere sicuri di non lasciare file
+temporanei su disco in caso di crash dei programmi; la tecnica è quella di
+aprire il file e chiamare \func{unlink} subito dopo, in questo modo il
+contenuto del file è sempre disponibile all'interno del processo attraverso il
+suo file descriptor (vedi sez.~\ref{sec:file_fd}) fintanto che il processo non
+chiude il file, ma non ne resta traccia in nessuna directory, e lo spazio
+occupato su disco viene immediatamente rilasciato alla conclusione del
+processo (quando tutti i file vengono chiusi).
+
+
+\subsection{Le funzioni \func{remove} e \func{rename}}
+\label{sec:file_remove}
+
+Al contrario di quanto avviene con altri Unix, in Linux non è possibile usare
+\func{unlink} sulle directory; per cancellare una directory si può usare la
+funzione \func{rmdir} (vedi sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), oppure la
+funzione \funcd{remove}.
+
+Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C per cancellare un file o
+una directory (e funziona anche per i sistemi che non supportano i link
+diretti). Per i file è identica a \func{unlink} e per le directory è identica
+a \func{rmdir}; il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{stdio.h}
+\fdecl{int remove(const char *pathname)}
+\fdesc{Cancella un nome dal filesystem.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà uno dei valori relativi alla chiamata utilizzata,
+ pertanto si può fare riferimento a quanto illustrato nelle descrizioni di
+ \func{unlink} e \func{rmdir}.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione utilizza la funzione \func{unlink}\footnote{questo vale usando le
+ \acr{glibc}; nelle libc4 e nelle libc5 la funzione \func{remove} è un
+ semplice alias alla funzione \func{unlink} e quindi non può essere usata per
+ le directory.} per cancellare i file e la funzione \func{rmdir} per
+cancellare le directory; si tenga presente che per alcune implementazioni del
+protocollo NFS utilizzare questa funzione può comportare la scomparsa di file
+ancora in uso.
+
+Per cambiare nome ad un file o a una directory (che devono comunque essere
+nello stesso filesystem) si usa invece la funzione \funcd{rename},\footnote{la
+ funzione è definita dallo standard ANSI C, ma si applica solo per i file, lo
+ standard POSIX estende la funzione anche alle directory.} il cui prototipo
+è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{stdio.h}
+\fdecl{int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
+\fdesc{Rinomina un file.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EISDIR}] \param{newpath} è una directory mentre
+ \param{oldpath} non è una directory.
+ \item[\errcode{EXDEV}] \param{oldpath} e \param{newpath} non sono sullo
+ stesso filesystem.
+ \item[\errcode{ENOTEMPTY}] \param{newpath} è una directory già esistente e
+ non vuota.
+ \item[\errcode{EBUSY}] o \param{oldpath} o \param{newpath} sono in uso da
+ parte di qualche processo (come \index{directory~di~lavoro} directory di
+ lavoro o come radice) o del sistema (come \itindex{mount~point}
+ \textit{mount point}).
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{newpath} contiene un prefisso di
+ \param{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory come
+ sotto-directory di se stessa.
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] uno dei componenti dei \textit{pathname} non è una
+ directory o \param{oldpath} è una directory e
+ \param{newpath} esiste e non è una directory.
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EACCES}, \errval{EPERM}, \errval{EMLINK},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{EROFS}, \errval{ELOOP} e
+ \errval{ENOSPC} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione rinomina il file \param{oldpath} in \param{newpath}, eseguendo se
+necessario lo spostamento di un file fra directory diverse. Eventuali altri
+link diretti allo stesso file non vengono influenzati.
+
+Il comportamento della funzione è diverso a seconda che si voglia rinominare
+un file o una directory; se ci riferisce ad un file allora \param{newpath}, se
+esiste, non deve essere una directory (altrimenti si ha l'errore
+\errcode{EISDIR}). Nel caso \param{newpath} indichi un file esistente questo
+viene cancellato e rimpiazzato (atomicamente).
+
+Se \param{oldpath} è una directory allora \param{newpath}, se esiste, deve
+essere una directory vuota, altrimenti si avranno gli errori \errcode{ENOTDIR}
+(se non è una directory) o \errcode{ENOTEMPTY} (se non è vuota). Chiaramente
+\param{newpath} non può contenere \param{oldpath} altrimenti si avrà un errore
+\errcode{EINVAL}.
+
+Se \param{oldpath} si riferisce ad un link simbolico questo sarà rinominato; se
+\param{newpath} è un link simbolico verrà cancellato come qualunque altro
+file. Infine qualora \param{oldpath} e \param{newpath} siano due nomi dello
+stesso file lo standard POSIX prevede che la funzione non dia errore, e non
+faccia nulla, lasciando entrambi i nomi; Linux segue questo standard, anche
+se, come fatto notare dal manuale delle \textit{glibc}, il comportamento più
+ragionevole sarebbe quello di cancellare \param{oldpath}.
+
+Il vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
+\func{link} e \func{unlink} è che l'operazione è eseguita atomicamente, non
+può esistere cioè nessun istante in cui un altro processo può trovare attivi
+entrambi i nomi dello stesso file, o, in caso di sostituzione di un file
+esistente, non trovare quest'ultimo prima che la sostituzione sia stata
+eseguita.
+
+In ogni caso se \param{newpath} esiste e l'operazione fallisce per un qualche
+motivo (come un crash del kernel), \func{rename} garantisce di lasciare
+presente un'istanza di \param{newpath}. Tuttavia nella sovrascrittura potrà
+esistere una finestra in cui sia \param{oldpath} che \param{newpath} fanno
+riferimento allo stesso file.
+
+
+\subsection{I link simbolici}
+\label{sec:file_symlink}
+
+Come abbiamo visto in sez.~\ref{sec:file_link} la funzione \func{link} crea
+riferimenti agli \itindex{inode} \textit{inode}, pertanto può funzionare
+soltanto per file che risiedono sullo stesso filesystem e solo per un
+filesystem di tipo Unix. Inoltre abbiamo visto che in Linux non è consentito
+eseguire un link diretto ad una directory.
+
+Per ovviare a queste limitazioni i sistemi Unix supportano un'altra forma di
+link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
+come avviene in altri sistemi operativi, dei file speciali che contengono
+semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
+possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi, a file posti in
+filesystem che non supportano i link diretti, a delle directory, ed anche a
+file che non esistono ancora.
+
+Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono riconosciuti come tali dal
+kernel\footnote{è uno dei diversi tipi di file visti in
+ tab.~\ref{tab:file_file_types}, contrassegnato come tale
+ nell'\textit{inode}, e riconoscibile dal valore del campo \var{st\_mode}
+ della struttura \struct{stat} (vedi sez.~\ref{sec:file_stat}).} per cui
+alcune funzioni di libreria (come \func{open} o \func{stat}) quando ricevono
+come argomento un link simbolico vengono automaticamente applicate al file da
+esso specificato. La funzione che permette di creare un nuovo link simbolico
+è \funcd{symlink}, ed il suo prototipo è:
+
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int symlink(const char *oldpath, const char *newpath)}
+\fdesc{Crea un nuovo link simbolico.}
+}
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] il filesystem che contiene \param{newpath} non
+ supporta i link simbolici.
+ \item[\errcode{ENOENT}] una componente di \param{newpath} non esiste o
+ \param{oldpath} è una stringa vuota.
+ \item[\errcode{EEXIST}] esiste già un file \param{newpath}.
+ \item[\errcode{EROFS}] \param{newpath} è su un filesystem montato in sola
+ lettura.
+ \end{errlist} ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EACCES},
+ \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
+ \errval{ENOSPC} e \errval{EIO} nel loro significato generico.}
+\end{funcproto}
+
+La funzione crea un nuovo link simbolico con \textit{pathname} \param{newpath}
+che fa riferimento ad \param{oldpath}. Si tenga presente che la funzione non
+effettua nessun controllo sull'esistenza di un file di nome \param{oldpath},
+ma si limita ad inserire il \textit{pathname} nel link simbolico. Pertanto un
+link simbolico può anche riferirsi ad un file che non esiste: in questo caso
+si ha quello che viene chiamato un \textit{dangling link}, letteralmente un
+\textsl{link ciondolante}.
+
+Come accennato i link simbolici sono risolti automaticamente dal kernel
+all'invocazione delle varie system call; in tab.~\ref{tab:file_symb_effect} si
+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} & $\bullet$ & -- \\
+ \func{link}\footnotemark & -- & $\bullet$ \\
+ \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}
+
+\footnotetext{a partire dalla serie 2.0, e contrariamente a quanto indicato
+ dallo standard POSIX, si veda quanto detto in sez.~\ref{sec:file_link}.}
+
+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}, vedi sez.~\ref{sec:file_open}) e tutte le
+operazioni seguenti fanno riferimento solo a quest'ultimo.
+
+Dato che, come indicato in tab.~\ref{tab:file_symb_effect}, funzioni come la
+\func{open} seguono i link simbolici, occorrono funzioni apposite per accedere
+alle informazioni del link invece che a quelle del file a cui esso fa
+riferimento. Quando si vuole leggere il contenuto di un link simbolico si usa
+la funzione \funcd{readlink}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}
+{int readlink(const char *path, char *buff, size\_t size)}
+ Legge il contenuto del link simbolico indicato da \param{path} nel buffer
+ \param{buff} di dimensione \param{size}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce il numero di caratteri letti dentro
+ \param{buff} o -1 per un errore, nel qual caso la variabile
+ \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{path} non è un link simbolico o \param{size}
+ non è positiva.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
+ \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT} e
+ \errval{ENOMEM}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione apre il link simbolico, ne legge il contenuto, lo scrive nel
+buffer, e lo richiude. Si tenga presente che la funzione non termina la
+stringa con un carattere nullo e la tronca alla dimensione specificata da
+\param{size} per evitare di sovrascrivere oltre le dimensioni del buffer.
+
+\begin{figure}[htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=8.5cm]{img/link_loop}
+ \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
+ \label{fig:file_link_loop}
+\end{figure}
+
+Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
+cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in
+fig.~\ref{fig:file_link_loop}, che riporta la struttura della directory
+\file{/boot}. Come si vede si è creato al suo interno un link simbolico che
+punta di nuovo a \file{/boot}.\footnote{il loop mostrato in
+ fig.~\ref{fig:file_link_loop} è un usato per poter permettere a \cmd{grub}
+ (un bootloader in grado di leggere direttamente da vari filesystem il file
+ da lanciare come sistema operativo) di vedere i file contenuti nella
+ directory \file{/boot} con lo stesso \textit{pathname} con cui verrebbero
+ visti dal sistema operativo, anche se essi si trovano, come accade spesso,
+ su una partizione separata (che \cmd{grub}, all'avvio, vede come radice).}
+
+Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano la
+scansione di una directory senza tener conto dei link simbolici, ad esempio se
+lanciassimo un comando del tipo \code{grep -r linux *}, il loop nella
+directory porterebbe il comando ad esaminare \file{/boot}, \file{/boot/boot},
+\file{/boot/boot/boot} e così via.
+
+Per questo motivo il kernel e le librerie prevedono che nella risoluzione di
+un \textit{pathname} possano essere seguiti un numero limitato di link
+simbolici, il cui valore limite è specificato dalla costante
+\const{MAXSYMLINKS}. Qualora questo limite venga superato viene generato un
+errore ed \var{errno} viene impostata al valore \errcode{ELOOP}.
+
+Un punto da tenere sempre presente è che, come abbiamo accennato, un link
+simbolico può fare riferimento anche ad un file che non esiste; ad esempio
+possiamo creare un file temporaneo nella nostra directory con un link del
+tipo:
+\begin{verbatim}
+$ ln -s /tmp/tmp_file temporaneo
+\end{verbatim}%$
+anche se \file{/tmp/tmp\_file} non esiste. Questo può generare confusione, in
+quanto aprendo in scrittura \file{temporaneo} verrà creato
+\file{/tmp/tmp\_file} e scritto; ma accedendo in sola lettura a
+\file{temporaneo}, ad esempio con \cmd{cat}, otterremmo:
+\begin{verbatim}
+$ cat temporaneo
+cat: temporaneo: No such file or directory
+\end{verbatim}%$
+con un errore che può sembrare sbagliato, dato che un'ispezione con \cmd{ls}
+ci mostrerebbe invece l'esistenza di \file{temporaneo}.
+
+
+\subsection{La creazione e la cancellazione delle directory}
+\label{sec:file_dir_creat_rem}
+
+Benché in sostanza le directory non siano altro che dei file contenenti
+elenchi di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, non è possibile trattarle
+come file ordinari e devono essere create direttamente dal kernel attraverso
+una opportuna system call.\footnote{questo è quello che permette anche,
+ attraverso l'uso del VFS, l'utilizzo di diversi formati per la gestione dei
+ suddetti elenchi, dalle semplici liste a strutture complesse come alberi
+ binari, hash, ecc. che consentono una ricerca veloce quando il numero di
+ file è molto grande.} La funzione usata per creare una directory è
+\funcd{mkdir}, ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/stat.h}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \funcdecl{int mkdir(const char *dirname, mode\_t mode)}
+
+ Crea una nuova directory.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EEXIST}] un file (o una directory) con quel nome esiste di
+ già.
+ \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory in
+ cui si vuole inserire la nuova directory.
+ \item[\errcode{EMLINK}] la directory in cui si vuole creare la nuova
+ directory contiene troppi file; sotto Linux questo normalmente non avviene
+ perché il filesystem standard consente la creazione di un numero di file
+ maggiore di quelli che possono essere contenuti nel disco, ma potendo
+ avere a che fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può
+ presentarsi.
+ \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
+ la nuova directory o si è esaurita la quota disco dell'utente.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \errval{EPERM}, \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
+ \errval{EROFS}.}
+\end{functions}
+
+La funzione crea una nuova directory vuota, che contiene cioè solo le due voci
+standard presenti in ogni directory (cioè ``\file{.}'' e ``\file{..}''), con
+il nome indicato dall'argomento \param{dirname}. Il nome può essere indicato
+sia come \itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluto che come
+\itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} relativo.
+
+I permessi di accesso (vedi sez.~\ref{sec:file_access_control}) con cui la
+directory viene creata sono specificati dall'argomento \param{mode}, i cui
+possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_permission_const}; si
+tenga presente che questi sono modificati dalla maschera di creazione dei file
+(si veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}). La titolarità della nuova
+directory è impostata secondo quanto riportato in
+sez.~\ref{sec:file_ownership_management}.
+
+La funzione che permette la cancellazione di una directory è invece
+\funcd{rmdir}, ed il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/stat.h}{int rmdir(const char *dirname)}
+ Cancella una directory.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] il filesystem non supporta la cancellazione di
+ directory, oppure la directory che contiene \param{dirname} ha lo
+ \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato e l'\ids{UID} effettivo
+ del processo non corrisponde al proprietario della directory.
+ \item[\errcode{EACCES}] non c'è il permesso di scrittura per la directory
+ che contiene la directory che si vuole cancellare, o non c'è il permesso
+ di attraversare (esecuzione) una delle directory specificate in
+ \param{dirname}.
+ \item[\errcode{EBUSY}] la directory specificata è la
+ \index{directory~di~lavoro} directory di lavoro o la radice di qualche
+ processo.
+ \item[\errcode{ENOTEMPTY}] la directory non è vuota.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
+ \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP}, \errval{EROFS}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione cancella la directory \param{dirname}, che deve essere vuota (la
+directory deve cioè contenere soltanto le due voci standard ``\file{.}'' e
+``\file{..}''). Il nome può essere indicato con il \textit{pathname} assoluto
+o relativo.
+
+La modalità con cui avviene la cancellazione è analoga a quella di
+\func{unlink}: fintanto che il numero di link \itindex{inode}
+all'\textit{inode} della directory non diventa nullo e nessun processo ha la
+directory aperta lo spazio occupato su disco non viene rilasciato. Se un
+processo ha la directory aperta la funzione rimuove il link \itindex{inode}
+all'\textit{inode} e nel caso sia l'ultimo, pure le voci standard ``\file{.}''
+e ``\file{..}'', a questo punto il kernel non consentirà di creare più nuovi
+file nella directory.
+
+
+\subsection{La creazione di file speciali}
+\label{sec:file_mknod}
+
+\index{file!di~dispositivo|(}
+
+Finora abbiamo parlato esclusivamente di file, directory e link simbolici; in
+sez.~\ref{sec:file_file_types} abbiamo visto però che il sistema prevede pure
+degli altri tipi di file speciali, come i file di dispositivo, le fifo ed i
+socket (questi ultimi sono un caso a parte, essendo associati anche alla
+comunicazione via rete, per cui ci saranno trattati in dettaglio a partire da
+cap.~\ref{cha:socket_intro}).
+
+La manipolazione delle caratteristiche di questi diversi tipi di file e la
+loro cancellazione può essere effettuata con le stesse funzioni che operano
+sui file regolari; ma quando li si devono creare sono necessarie delle
+funzioni apposite. La prima di queste funzioni è \funcd{mknod}, il cui
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/stat.h}
+ \headdecl{fcntl.h}
+ \headdecl{unistd.h}
+ \funcdecl{int mknod(const char *pathname, mode\_t mode, dev\_t dev)}
+
+ Crea un \textit{inode} del tipo specificato sul filesystem.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] non si hanno privilegi sufficienti a creare
+ l'\texttt{inode}, o il filesystem su cui si è cercato di
+ creare \param{pathname} non supporta l'operazione.
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non indica un file, una
+ fifo, un socket o un dispositivo.
+ \item[\errcode{EEXIST}] \param{pathname} esiste già o è un link simbolico.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre anche \errval{EFAULT}, \errval{EACCES}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP},
+ \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS}.}
+\end{functions}
+
+La funzione, come suggerisce il nome, permette di creare un ``\textsl{nodo}''
+sul filesystem, e viene in genere utilizzata per creare i file di dispositivo,
+ma si può usare anche per creare file regolari. L'argomento
+\param{mode} specifica sia il tipo di file che si vuole creare che i relativi
+permessi, secondo i valori riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}, che
+vanno combinati con un OR binario. I permessi sono comunque modificati nella
+maniera usuale dal valore di \itindex{umask} \textit{umask} (si veda
+sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
+
+Per il tipo di file può essere specificato solo uno fra i seguenti valori:
+\const{S\_IFREG} per un file regolare (che sarà creato vuoto),
+\const{S\_IFBLK} per un dispositivo a blocchi, \const{S\_IFCHR} per un
+dispositivo a caratteri, \const{S\_IFSOCK} per un socket e \const{S\_IFIFO}
+per una fifo;\footnote{con Linux la funzione non può essere usata per creare
+ directory o link simbolici, si dovranno usare le funzioni \func{mkdir} e
+ \func{symlink} a questo dedicate.} un valore diverso comporterà l'errore
+\errcode{EINVAL}.
+
+Qualora si sia specificato in \param{mode} un file di dispositivo (vale a dire
+o \const{S\_IFBLK} o \const{S\_IFCHR}), il valore di \param{dev} dovrà essere
+usato per indicare a quale dispositivo si fa riferimento, altrimenti il suo
+valore verrà ignorato. Solo l'amministratore può creare un file di
+dispositivo usando questa funzione (il processo deve avere la
+\itindex{capabilities} \textit{capability} \const{CAP\_MKNOD}), ma in
+Linux\footnote{questo è un comportamento specifico di Linux, la funzione non è
+ prevista dallo standard POSIX.1 originale, mentre è presente in SVr4 e
+ 4.4BSD, ma esistono differenze nei comportamenti e nei codici di errore,
+ tanto che questa è stata introdotta in POSIX.1-2001 con una nota che la
+ definisce portabile solo quando viene usata per creare delle fifo, ma
+ comunque deprecata essendo utilizzabile a tale scopo la specifica
+ \func{mkfifo}.} l'uso per la creazione di un file ordinario, di una fifo o
+di un socket è consentito anche agli utenti normali.
+
+I nuovi \itindex{inode} \textit{inode} creati con \func{mknod} apparterranno
+al proprietario e al gruppo del processo che li ha creati, a meno che non si
+sia attivato il bit \acr{sgid} per la directory o sia stata attivata la
+semantica BSD per il filesystem (si veda
+sez.~\ref{sec:file_ownership_management}) in cui si va a creare
+\itindex{inode} l'\textit{inode}.
+
+Nella creazione di un file di dispositivo occorre poi specificare
+correttamente il valore di \param{dev}; questo infatti è di tipo
+\type{dev\_t}, che è un tipo primitivo (vedi
+tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) riservato per indicare un
+\textsl{numero} di dispositivo; il kernel infatti identifica ciascun
+dispositivo con un valore numerico. Originariamente questo era un intero a 16
+bit diviso in due parti di 8 bit chiamate rispettivamente
+\itindex{major~number} \textit{major number} e \itindex{minor~number}
+\textit{minor number}, che sono poi i due numeri mostrati dal comando
+\texttt{ls -l} al posto della dimensione quando lo si esegue su un file di
+dispositivo.
+
+Il \itindex{major~number} \textit{major number} identifica una classe di
+dispositivi (ad esempio la seriale, o i dischi IDE) e serve in sostanza per
+indicare al kernel quale è il modulo che gestisce quella classe di
+dispositivi; per identificare uno specifico dispositivo di quella classe (ad
+esempio una singola porta seriale, o una partizione di un disco) si usa invece
+il \itindex{minor~number} \textit{minor number}. L'elenco aggiornato di questi
+numeri con le relative corrispondenze ai vari dispositivi può essere trovato
+nel file \texttt{Documentation/devices.txt} allegato alla documentazione dei
+sorgenti del kernel.
+
+Data la crescita nel numero di dispositivi supportati, ben presto il limite
+massimo di 256 si è rivelato troppo basso, e nel passaggio dai kernel della
+serie 2.4 alla serie 2.6 è stata aumentata a 32 bit la dimensione del tipo
+\type{dev\_t}, con delle dimensioni passate a 12 bit per il
+\itindex{major~number} \textit{major number} e 20 bit per il
+\itindex{minor~number} \textit{minor number}. La transizione però ha anche
+comportato il passaggio di \type{dev\_t} a \index{tipo!opaco} tipo opaco, e la
+necessità di specificare il numero tramite delle opportune macro, così da non
+avere problemi di compatibilità con eventuali ulteriori estensioni.
+
+Le macro sono definite nel file \headfile{sys/sysmacros.h}, che viene
+automaticamente incluso quando si include \headfile{sys/types.h}; si possono
+pertanto ottenere i valori del \itindex{major~number} \textit{major number} e
+\itindex{minor~number} \textit{minor number} di un dispositivo rispettivamente
+con le macro \macro{major} e \macro{minor}:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \funcdecl{int \macro{major}(dev\_t dev)}
+ Restituisce il \itindex{major~number} \textit{major number} del dispositivo
+ \param{dev}.
+
+ \funcdecl{int \macro{minor}(dev\_t dev)}
+ Restituisce il \itindex{minor~number} \textit{minor number} del dispositivo
+ \param{dev}.
+\end{functions}
+\noindent mentre una volta che siano noti \itindex{major~number} \textit{major
+ number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number} si potrà costruire il
+relativo identificativo con la macro \macro{makedev}:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \funcdecl{dev\_t \macro{minor}(int major, int minor)}
+
+ Restituisce l'identificativo di un dispositivo dati \itindex{major~number}
+ \textit{major number} e \itindex{minor~number} \textit{minor number}.
+\end{functions}
+
+\index{file!di~dispositivo|)}
+
+Infine con lo standard POSIX.1-2001 è stata introdotta una funzione specifica
+per creare una fifo (tratteremo le fifo in in sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe});
+la funzione è \funcd{mkfifo} ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{sys/stat.h}
+
+ \funcdecl{int mkfifo(const char *pathname, mode\_t mode)}
+
+ Crea una fifo.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori \errval{EACCES},
+ \errval{EEXIST}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOSPC},
+ \errval{ENOTDIR} e \errval{EROFS}.}
+\end{functions}
+
+La funzione crea la fifo \param{pathname} con i permessi \param{mode}. Come
+per \func{mknod} il file \param{pathname} non deve esistere (neanche come link
+simbolico); al solito i permessi specificati da \param{mode} vengono
+modificati dal valore di \itindex{umask} \textit{umask}.
+
+
+
+\subsection{Accesso alle directory}
+\label{sec:file_dir_read}
+
+Benché le directory alla fine non siano altro che dei file che contengono
+delle liste di nomi ed \itindex{inode} \textit{inode}, per il ruolo che
+rivestono nella struttura del sistema, non possono essere trattate come dei
+normali file di dati. Ad esempio, onde evitare inconsistenze all'interno del
+filesystem, solo il kernel può scrivere il contenuto di una directory, e non
+può essere un processo a inserirvi direttamente delle voci con le usuali
+funzioni di scrittura.
+
+Ma se la scrittura e l'aggiornamento dei dati delle directory è compito del
+kernel, sono molte le situazioni in cui i processi necessitano di poterne
+leggere il contenuto. Benché questo possa essere fatto direttamente (vedremo
+in sez.~\ref{sec:file_open} che è possibile aprire una directory come se fosse
+un file, anche se solo in sola lettura) in generale il formato con cui esse
+sono scritte può dipendere dal tipo di filesystem, tanto che, come riportato
+in tab.~\ref{tab:file_file_operations}, il VFS del kernel prevede una apposita
+funzione per la lettura delle directory.
+
+Tutto questo si riflette nello standard POSIX\footnote{le funzioni erano
+ presenti in SVr4 e 4.3BSD, la loro specifica è riportata in POSIX.1-2001.}
+che ha introdotto una apposita interfaccia per la lettura delle directory,
+basata sui cosiddetti \textit{directory stream} (chiamati così per l'analogia
+con i file stream dell'interfaccia standard ANSI C di
+cap.~\ref{cha:files_std_interface}). La prima funzione di questa interfaccia è
+\funcd{opendir}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{DIR * opendir(const char *dirname)}
+
+ Apre un \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
+ in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà i valori \errval{EACCES}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM} e \errval{ENOTDIR}.}
+\end{functions}
+
+La funzione apre un \textit{directory stream} per la directory
+\param{dirname}, ritornando il puntatore ad un oggetto di tipo \type{DIR} (che
+è il \index{tipo!opaco} tipo opaco usato dalle librerie per gestire i
+\textit{directory stream}) da usare per tutte le operazioni successive, la
+funzione inoltre posiziona lo stream sulla prima voce contenuta nella
+directory.
+
+Si tenga presente che comunque la funzione opera associando il
+\textit{directory stream} ad un opportuno file descriptor sottostante, sul
+quale vengono compiute le operazioni. Questo viene sempre aperto impostando il
+flag di \itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec}, così da evitare che
+resti aperto in caso di esecuzione di un altro programma.
+
+Nel caso in cui sia necessario conoscere il \textit{file descriptor} associato
+ad un \textit{directory stream} si può usare la funzione
+\funcd{dirfd},\footnote{questa funzione è una estensione introdotta con BSD
+ 4.3-Reno ed è presente in Linux con le libc5 (a partire dalla versione
+ 5.1.2) e con le \acr{glibc} ma non presente in POSIX fino alla revisione
+ POSIX.1-2008, per questo per poterla utilizzare fino alla versione 2.10
+ delle \acr{glibc} era necessario definire le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
+ \macro{\_SVID\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
+ \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o
+ \texttt{\macro{\_XOPEN\_SOURCE} >= 700}.} il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{int dirfd(DIR * dir)}
+
+ Restituisce il file descriptor associato ad un \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce il file descriptor (un valore positivo) in
+ caso di successo e -1 in caso di errore.}
+\end{functions}
+
+La funzione restituisce il file descriptor associato al \textit{directory
+ stream} \param{dir}. Di solito si utilizza questa funzione in abbinamento a
+funzioni che operano sui file descriptor, ad esempio si potrà usare
+\func{fstat} per ottenere le proprietà della directory, o \func{fchdir} per
+spostare su di essa la \index{directory~di~lavoro} directory di lavoro (vedi
+sez.~\ref{sec:file_work_dir}).
+
+Viceversa se si è aperto un file descriptor corrispondente ad una directory è
+possibile associarvi un \textit{directory stream} con la funzione
+\funcd{fdopendir},\footnote{questa funzione è però disponibile solo a partire
+ dalla versione 2.4 delle \acr{glibc}, ed è stata introdotta nello standard
+ POSIX solo a partire dalla revisione POSIX.1-2008, prima della versione 2.10
+ delle \acr{glibc} per poterla utilizzare era necessario definire la macro
+ \macro{\_GNU\_SOURCE}, dalla versione 2.10 si possono usare anche
+ \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 200809L} o \texttt{\_XOPEN\_SOURCE >=
+ 700} .} il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{DIR * fdopendir(int fd)}
+
+ Associa un \textit{directory stream} al file descriptor \param{fd}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore al \textit{directory stream}
+ in caso di successo e \val{NULL} per un errore, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà il valore \errval{EBADF}.}
+\end{functions}
+
+La funzione è identica a \func{opendir}, ma ritorna un \textit{directory
+ stream} facendo riferimento ad un file descriptor \param{fd} che deve essere
+stato aperto in precedenza; la funzione darà un errore qualora questo non
+corrisponda ad una directory. L'uso di questa funzione permette di rispondere
+agli stessi requisiti delle funzioni ``\textit{at}'' che vedremo in
+sez.~\ref{sec:file_openat}.
+
+Una volta utilizzata il file descriptor verrà usato internamente dalle
+funzioni che operano sul \textit{directory stream} e non dovrà essere più
+utilizzato all'interno del proprio programma; in particolare dovrà essere
+chiuso con \func{closedir} e non direttamente. Si tenga presente inoltre che
+\func{fdopendir} non modifica lo stato di un eventuale flag di
+\itindex{close-on-exec} \textit{close-on-exec}, che pertanto dovrà essere
+impostato esplicitamente in fase di apertura del file descriptor.
+
+Una volta che si sia aperto un \textit{directory stream} la lettura del
+contenuto della directory viene effettuata attraverso la funzione
+\funcd{readdir}; il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{struct dirent *readdir(DIR *dir)}
+
+ Legge una voce dal \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore alla struttura contenente i
+ dati in caso di successo e \val{NULL} altrimenti, in caso di
+ \textit{directory stream} non valido \var{errno} assumerà il valore
+ \errval{EBADF}, il valore \val{NULL} viene restituito anche quando si
+ raggiunge la fine dello stream.}
+\end{functions}
+
+La funzione legge la voce corrente nella directory, posizionandosi sulla voce
+successiva. Pertanto se si vuole leggere l'intero contenuto di una directory
+occorrerà ripetere l'esecuzione della funzione fintanto che non si siano
+esaurite tutte le voci in essa presenti.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/dirent.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{dirent} per la lettura delle informazioni dei
+ file.}
+ \label{fig:file_dirent_struct}
+\end{figure}
+
+I dati vengono memorizzati in una struttura \struct{dirent}, la cui
+definizione è riportata in fig.~\ref{fig:file_dirent_struct}.\footnote{la
+ definizione è quella usata da Linux, che si trova nel file
+ \file{/usr/include/bits/dirent.h}, essa non contempla la presenza del campo
+ \var{d\_namlen} che indica la lunghezza del nome del file.} La funzione
+restituisce il puntatore alla struttura; si tenga presente però che
+quest'ultima è allocata staticamente, per cui viene sovrascritta tutte le
+volte che si ripete la lettura di una voce sullo stesso \textit{directory
+ stream}.
+
+Di questa funzione esiste anche una versione \index{funzioni!rientranti}
+rientrante, \funcd{readdir\_r},\footnote{per usarla è necessario definire una
+ qualunque delle macro \texttt{\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} >= 1},
+ \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE}, \macro{\_SVID\_SOURCE},
+ \macro{\_POSIX\_SOURCE}.} che non usa una struttura allocata staticamente, e
+può essere utilizzata anche con i \itindex{thread} \textit{thread}, il suo
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{int readdir\_r(DIR *dir, struct dirent *entry,
+ struct dirent **result)}
+
+ Legge una voce dal \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, gli errori sono gli stessi di \func{readdir}.}
+\end{functions}
+
+La funzione restituisce in \param{result} (come
+\itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}) l'indirizzo
+dove sono stati salvati i dati, che di norma corrisponde a quello della
+struttura precedentemente allocata e specificata dall'argomento \param{entry},
+anche se non è assicurato che la funzione usi lo spazio fornito dall'utente.
+
+I vari campi di \struct{dirent} contengono le informazioni relative alle voci
+presenti nella directory; sia BSD che SVr4 prevedono che siano sempre presenti
+il campo \var{d\_name},\footnote{lo standard POSIX prevede invece solo la
+ presenza del campo \var{d\_fileno}, identico \var{d\_ino}, che in Linux è
+ definito come alias di quest'ultimo; il campo \var{d\_name} è considerato
+ dipendente dall'implementazione.} che contiene il nome del file nella forma
+di una stringa terminata da uno zero,\footnote{lo standard POSIX non specifica
+ una lunghezza, ma solo un limite \const{NAME\_MAX}; in SVr4 la lunghezza del
+ campo è definita come \code{NAME\_MAX+1} che di norma porta al valore di 256
+ byte usato anche in Linux.} ed il campo \var{d\_ino}, che contiene il numero
+di \textit{inode} cui il file è associato e corrisponde al campo \var{st\_ino}
+di \struct{stat}.
+
+La presenza di ulteriori campi opzionali oltre i due citati è segnalata dalla
+definizione di altrettante macro nella forma \code{\_DIRENT\_HAVE\_D\_XXX}
+dove \code{XXX} è il nome del relativo campo; nel caso di Linux sono pertanto
+definite le macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_TYPE},
+\macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_OFF} e \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_RECLEN}, mentre non
+è definita la macro \macro{\_DIRENT\_HAVE\_D\_NAMLEN}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Tipo di file} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{DT\_UNKNOWN} & Tipo sconosciuto.\\
+ \const{DT\_REG} & File normale.\\
+ \const{DT\_DIR} & Directory.\\
+ \const{DT\_LNK} & Link simbolico.\\
+ \const{DT\_FIFO} & Fifo.\\
+ \const{DT\_SOCK} & Socket.\\
+ \const{DT\_CHR} & Dispositivo a caratteri.\\
+ \const{DT\_BLK} & Dispositivo a blocchi.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti che indicano i vari tipi di file nel campo \var{d\_type}
+ della struttura \struct{dirent}.}
+ \label{tab:file_dtype_macro}
+\end{table}
+
+Per quanto riguarda il significato dei campi opzionali, il campo \var{d\_type}
+indica il tipo di file (se fifo, directory, link simbolico, ecc.), e consente
+di evitare una successiva chiamata a \func{lstat} per determinarlo. I suoi
+possibili valori sono riportati in tab.~\ref{tab:file_dtype_macro}. Si tenga
+presente che questo valore è disponibile solo per i filesystem che ne
+supportano la restituzione (fra questi i più noti sono \textsl{btrfs},
+\textsl{ext2}, \textsl{ext3}, e \textsl{ext4}), per gli altri si otterrà
+sempre il valore \const{DT\_UNKNOWN}.\footnote{inoltre fino alla versione 2.1
+ delle \acr{glibc}, pur essendo il campo \var{d\_type} presente, il suo uso
+ non era implementato, e veniva restituito comunque il valore
+ \const{DT\_UNKNOWN}.}
+
+Per la conversione da e verso l'analogo valore mantenuto dentro il campo
+\var{st\_mode} di \struct{stat} sono definite anche due macro di conversione,
+\macro{IFTODT} e \macro{DTTOIF}:
+\begin{functions}
+ \funcdecl{int IFTODT(mode\_t MODE)} Converte il tipo di file dal formato di
+ \var{st\_mode} a quello di \var{d\_type}.
+
+ \funcdecl{mode\_t DTTOIF(int DTYPE)} Converte il tipo di file dal formato di
+ \var{d\_type} a quello di \var{st\_mode}.
+\end{functions}
+
+Il campo \var{d\_off} contiene invece la posizione della voce successiva della
+directory, mentre il campo \var{d\_reclen} la lunghezza totale della voce
+letta. Con questi due campi diventa possibile, determinando la posizione delle
+varie voci, spostarsi all'interno dello stream usando la funzione
+\funcd{seekdir},\footnote{sia questa funzione che \func{telldir}, sono
+ estensioni prese da BSD, ed introdotte nello standard POSIX solo a partire
+ dalla revisione POSIX.1-2001, per poterle utilizzare deve essere definita
+ una delle macro \macro{\_XOPEN\_SOURCE}, \macro{\_BSD\_SOURCE} o
+ \macro{\_SVID\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{dirent.h}{void seekdir(DIR *dir, off\_t offset)}
+ Cambia la posizione all'interno di un \textit{directory stream}.
+\end{prototype}
+
+La funzione non ritorna nulla e non segnala errori, è però necessario che il
+valore dell'argomento \param{offset} sia valido per lo stream \param{dir};
+esso pertanto deve essere stato ottenuto o dal valore di \var{d\_off} di
+\struct{dirent} o dal valore restituito dalla funzione \funcd{telldir}, che
+legge la posizione corrente; il prototipo di quest'ultima è:\footnote{prima
+ delle \acr{glibc} 2.1.1 la funzione restituiva un valore di tipo
+ \type{off\_t}, sostituito a partire dalla versione 2.1.2 da \ctyp{long} per
+ conformità a POSIX.1-2001.}
+\begin{prototype}{dirent.h}{long telldir(DIR *dir)}
+ Ritorna la posizione corrente in un \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce la posizione corrente nello stream (un
+ numero positivo) in caso di successo, e -1 altrimenti, nel qual caso
+ \var{errno} assume solo il valore di \errval{EBADF}, corrispondente ad un
+ valore errato per \param{dir}.}
+\end{prototype}
+
+La sola funzione di posizionamento nello stream prevista originariamente dallo
+standard POSIX è \funcd{rewinddir}, che riporta la posizione a quella
+iniziale; il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{void rewinddir(DIR *dir)}
+
+ Si posiziona all'inizio di un \textit{directory stream}.
+\end{functions}
+
+Una volta completate le operazioni si può chiudere il \textit{directory
+ stream}, ed il file descriptor ad esso associato, con la funzione
+\funcd{closedir}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h} \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{int closedir(DIR * dir)}
+
+ Chiude un \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 altrimenti, nel
+ qual caso \var{errno} assume il valore \errval{EBADF}.}
+\end{functions}
+
+A parte queste funzioni di base in BSD 4.3 venne introdotta un'altra funzione
+che permette di eseguire una scansione completa, con tanto di ricerca ed
+ordinamento, del contenuto di una directory; la funzione è
+\funcd{scandir}\footnote{in Linux questa funzione è stata introdotta fin dalle
+ \acr{libc4} e richiede siano definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
+ \macro{\_SVID\_SOURCE}.} ed il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{dirent.h}{int scandir(const char *dir,
+ struct dirent ***namelist, int(*filter)(const struct dirent *),
+ int(*compar)(const struct dirent **, const struct dirent **))}
+
+ Esegue una scansione di un \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo il numero di voci
+ trovate, e -1 altrimenti.}
+\end{prototype}
+
+Al solito, per la presenza fra gli argomenti di due puntatori a funzione, il
+prototipo non è molto comprensibile; queste funzioni però sono quelle che
+controllano rispettivamente la selezione di una voce (quella passata con
+l'argomento \param{filter}) e l'ordinamento di tutte le voci selezionate
+(quella specificata dell'argomento \param{compar}).
+
+La funzione legge tutte le voci della directory indicata dall'argomento
+\param{dir}, passando un puntatore a ciascuna di esse (una struttura
+\struct{dirent}) come argomento della funzione di selezione specificata da
+\param{filter}; se questa ritorna un valore diverso da zero il puntatore viene
+inserito in un vettore che viene allocato dinamicamente con \func{malloc}.
+Qualora si specifichi un valore \val{NULL} per l'argomento \param{filter} non
+viene fatta nessuna selezione e si ottengono tutte le voci presenti.
+
+Le voci selezionate possono essere riordinate tramite \funcm{qsort}, le
+modalità del riordinamento possono essere personalizzate usando la funzione
+\param{compar} come criterio di ordinamento di \funcm{qsort}, la funzione
+prende come argomenti le due strutture \struct{dirent} da confrontare
+restituendo un valore positivo, nullo o negativo per indicarne l'ordinamento;
+alla fine l'indirizzo della lista ordinata dei puntatori alle strutture
+\struct{dirent} viene restituito nell'argomento
+\param{namelist}.\footnote{la funzione alloca automaticamente la lista, e
+ restituisce, come \itindex{value~result~argument} \textit{value result
+ argument}, l'indirizzo della stessa; questo significa che \param{namelist}
+ deve essere dichiarato come \code{struct dirent **namelist} ed alla funzione
+ si deve passare il suo indirizzo.}
+
+Per l'ordinamento, vale a dire come valori possibili per l'argomento
+\param{compar} sono disponibili due funzioni predefinite, \funcd{alphasort} e
+\funcd{versionsort}, i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{dirent.h}
+
+ \funcdecl{int alphasort(const void *a, const void *b)}
+
+ \funcdecl{int versionsort(const void *a, const void *b)}
+
+ Funzioni per l'ordinamento delle voci di \textit{directory stream}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono un valore minore, uguale o maggiore di
+ zero qualora il primo argomento sia rispettivamente minore, uguale o
+ maggiore del secondo.}
+\end{functions}
+
+La funzione \func{alphasort} deriva da BSD ed è presente in Linux fin dalle
+\acr{libc4}\footnote{la versione delle \acr{libc4} e \acr{libc5} usa però come
+ argomenti dei puntatori a delle strutture \struct{dirent}; le glibc usano il
+ prototipo originario di BSD, mostrato anche nella definizione, che prevede
+ puntatori a \ctyp{void}.} e deve essere specificata come argomento
+\param{compar} per ottenere un ordinamento alfabetico (secondo il valore del
+campo \var{d\_name} delle varie voci). Le \acr{glibc} prevedono come
+estensione\footnote{le glibc, a partire dalla versione 2.1, effettuano anche
+ l'ordinamento alfabetico tenendo conto delle varie localizzazioni, usando
+ \funcm{strcoll} al posto di \funcm{strcmp}.} anche \func{versionsort}, che
+ordina i nomi tenendo conto del numero di versione (cioè qualcosa per cui
+\texttt{file10} viene comunque dopo \texttt{file4}.)
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/my_ls.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Esempio di codice per eseguire la lista dei file contenuti in una
+ directory.}
+ \label{fig:file_my_ls}
+\end{figure}
+
+Un semplice esempio dell'uso di queste funzioni è riportato in
+fig.~\ref{fig:file_my_ls}, dove si è riportata la sezione principale di un
+programma che, usando la funzione di scansione illustrata in
+fig.~\ref{fig:file_dirscan}, stampa i nomi dei file contenuti in una directory
+e la relativa dimensione (in sostanza una versione semplificata del comando
+\cmd{ls}).
+
+Il programma è estremamente semplice; in fig.~\ref{fig:file_my_ls} si è omessa
+la parte di gestione delle opzioni (che prevede solo l'uso di una funzione per
+la stampa della sintassi, anch'essa omessa) ma il codice completo potrà essere
+trovato coi sorgenti allegati nel file \file{myls.c}.
+
+In sostanza tutto quello che fa il programma, dopo aver controllato
+(\texttt{\small 12--15}) di avere almeno un argomento (che indicherà la
+directory da esaminare) è chiamare (\texttt{\small 16}) la funzione
+\func{DirScan} per eseguire la scansione, usando la funzione \code{do\_ls}
+(\texttt{\small 22--29}) per fare tutto il lavoro.
+
+Quest'ultima si limita (\texttt{\small 26}) a chiamare \func{stat} sul file
+indicato dalla directory entry passata come argomento (il cui nome è appunto
+\var{direntry->d\_name}), memorizzando in una opportuna struttura \var{data} i
+dati ad esso relativi, per poi provvedere (\texttt{\small 27}) a stampare il
+nome del file e la dimensione riportata in \var{data}.
+
+Dato che la funzione verrà chiamata all'interno di \func{DirScan} per ogni
+voce presente questo è sufficiente a stampare la lista completa dei file e
+delle relative dimensioni. Si noti infine come si restituisca sempre 0 come
+valore di ritorno per indicare una esecuzione senza errori.
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/DirScan.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Codice della funzione di scansione di una directory contenuta nel
+ file \file{DirScan.c}.}
+ \label{fig:file_dirscan}
+\end{figure}
+
+Tutto il grosso del lavoro è svolto dalla funzione \func{DirScan}, riportata
+in fig.~\ref{fig:file_dirscan}. La funzione è volutamente generica e permette
+di eseguire una funzione, passata come secondo argomento, su tutte le voci di
+una directory. La funzione inizia con l'aprire (\texttt{\small 18--22}) uno
+stream sulla directory passata come primo argomento, stampando un messaggio in
+caso di errore.
+
+Il passo successivo (\texttt{\small 23--24}) è cambiare
+\index{directory~di~lavoro} directory di lavoro (vedi
+sez.~\ref{sec:file_work_dir}), usando in sequenza le funzioni \func{dirfd} e
+\func{fchdir} (in realtà si sarebbe potuto usare direttamente \func{chdir} su
+\var{dirname}), in modo che durante il successivo ciclo (\texttt{\small
+ 26--30}) sulle singole voci dello stream ci si trovi all'interno della
+directory.\footnote{questo è essenziale al funzionamento della funzione
+ \code{do\_ls}, e ad ogni funzione che debba usare il campo \var{d\_name}, in
+ quanto i nomi dei file memorizzati all'interno di una struttura
+ \struct{dirent} sono sempre relativi alla directory in questione, e senza
+ questo posizionamento non si sarebbe potuto usare \func{stat} per ottenere
+ le dimensioni.}
+
+Avendo usato lo stratagemma di fare eseguire tutte le manipolazioni necessarie
+alla funzione passata come secondo argomento, il ciclo di scansione della
+directory è molto semplice; si legge una voce alla volta (\texttt{\small 26})
+all'interno di una istruzione di \code{while} e fintanto che si riceve una
+voce valida, cioè un puntatore diverso da \val{NULL}, si esegue
+(\texttt{\small 27}) la funzione di elaborazione \var{compare} (che nel nostro
+caso sarà \code{do\_ls}), ritornando con un codice di errore (\texttt{\small
+ 28}) qualora questa presenti una anomalia, identificata da un codice di
+ritorno negativo. Una volta terminato il ciclo la funzione si conclude con la
+chiusura (\texttt{\small 32}) dello stream\footnote{nel nostro caso, uscendo
+ subito dopo la chiamata, questo non servirebbe, in generale però
+ l'operazione è necessaria, dato che la funzione può essere invocata molte
+ volte all'interno dello stesso processo, per cui non chiudere i
+ \textit{directory stream} comporterebbe un consumo progressivo di risorse,
+ con conseguente rischio di esaurimento delle stesse.} e la restituzione
+(\texttt{\small 32}) del codice di operazioni concluse con successo.
+
+
+\subsection{La directory di lavoro}
+\label{sec:file_work_dir}
+
+\index{directory~di~lavoro|(}
+
+Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} a ciascun processo è associata una
+directory nel filesystem,\footnote{questa viene mantenuta all'interno dei dati
+ della sua \kstruct{task\_struct} (vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), più
+ precisamente nel campo \texttt{pwd} della sotto-struttura
+ \kstruct{fs\_struct}.} che è chiamata \textsl{directory corrente} o
+\textsl{directory di lavoro} (in inglese \textit{current working directory}).
+La directory di lavoro è quella da cui si parte quando un
+\itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname} è espresso in forma relativa,
+dove il ``\textsl{relativa}'' fa riferimento appunto a questa directory.
+
+Quando un utente effettua il login, questa directory viene impostata 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
+sez.~\ref{sec:proc_fork}), la directory corrente della shell diventa anche la
+directory corrente di qualunque comando da essa lanciato.
+
+Dato che è il kernel che tiene traccia per ciascun processo \itindex{inode}
+dell'\textit{inode} della directory di lavoro, per ottenerne il
+\textit{pathname} occorre usare una apposita funzione di libreria,
+\funcd{getcwd},\footnote{con Linux \func{getcwd} è una \textit{system call}
+ dalla versione 2.1.9, in precedenza il valore doveva essere ottenuto tramite
+ il filesystem \texttt{/proc} da \procfile{/proc/self/cwd}.} il cui prototipo
+è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{char *getcwd(char *buffer, size\_t size)}
+ Legge il \textit{pathname} della directory di lavoro corrente.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore \param{buffer} se riesce,
+ \val{NULL} se fallisce, in quest'ultimo caso la variabile
+ \var{errno} è impostata con i seguenti codici di errore:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{size} è zero e \param{buffer} non
+ è nullo.
+ \item[\errcode{ERANGE}] l'argomento \param{size} è più piccolo della
+ lunghezza del \textit{pathname}.
+ \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di lettura o di ricerca su uno dei
+ componenti del \textit{pathname} (cioè su una delle directory superiori
+ alla corrente).
+ \item[\errcode{ENOENT}] la directory di lavoro è stata eliminata.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+La funzione restituisce il \textit{pathname} completo della directory di
+lavoro corrente nella stringa puntata da \param{buffer}, che deve essere
+precedentemente allocata, per una dimensione massima di \param{size}. Il
+buffer deve essere sufficientemente largo da poter contenere il
+\textit{pathname} completo più lo zero di terminazione della stringa. Qualora
+esso ecceda le dimensioni specificate con \param{size} la funzione restituisce
+un errore.
+
+Si può anche specificare un puntatore nullo come
+\param{buffer},\footnote{questa è un'estensione allo standard POSIX.1,
+ supportata da Linux e dalla \acr{glibc}.} nel qual caso la stringa sarà
+allocata automaticamente per una dimensione pari a \param{size} qualora questa
+sia diversa da zero, o della lunghezza esatta del \textit{pathname}
+altrimenti. In questo caso ci si deve ricordare di disallocare la stringa una
+volta cessato il suo utilizzo.
+
+Di questa funzione esiste una versione \code{char *getwd(char *buffer)} fatta
+per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare la
+dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
+dimensione superiore a \const{PATH\_MAX} (di solito 256 byte, vedi
+sez.~\ref{sec:sys_limits}); il problema è che in Linux non esiste una
+dimensione superiore per un \textit{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.
+
+Un uso comune di \func{getcwd} è quello di salvare la directory di lavoro
+iniziale per poi potervi tornare in un tempo successivo, un metodo alternativo
+più veloce, se non si è a corto di file descriptor, è invece quello di aprire
+la directory corrente (vale a dire ``\texttt{.}'') e tornarvi in seguito con
+\func{fchdir}.
+
+Una seconda usata per ottenere la directory di lavoro è \code{char
+ *get\_current\_dir\_name(void)} che è sostanzialmente equivalente ad una
+\code{getcwd(NULL, 0)}, con la sola differenza che essa ritorna il valore
+della variabile di ambiente \envvar{PWD}, che essendo costruita dalla shell
+può contenere un \textit{pathname} comprendente anche dei link
+simbolici. Usando \func{getcwd} infatti, essendo il \textit{pathname} ricavato
+risalendo all'indietro l'albero della directory, si perderebbe traccia di ogni
+passaggio attraverso eventuali link simbolici.
+
+Per cambiare la directory di lavoro si può usare la funzione \funcd{chdir}
+(equivalente del comando di shell \cmd{cd}) il cui nome sta appunto per
+\textit{change directory}, il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int chdir(const char *pathname)}
+ Cambia la directory di lavoro in \param{pathname}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] non si è specificata una directory.
+ \item[\errcode{EACCES}] manca il permesso di ricerca su uno dei componenti
+ di \param{path}.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
+ \errval{ENOMEM}, \errval{ELOOP} e \errval{EIO}.}
+\end{prototype}
+\noindent ed ovviamente \param{pathname} deve indicare una directory per la
+quale si hanno i permessi di accesso.
+
+Dato che anche le directory sono file, è possibile riferirsi ad esse anche
+tramite il file descriptor, e non solo tramite il \textit{pathname}, per fare
+questo si usa \funcd{fchdir}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir(int fd)}
+ Identica a \func{chdir}, ma usa il file descriptor \param{fd} invece del
+ \textit{pathname}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, in caso di errore \var{errno} assumerà i valori \errval{EBADF} o
+ \errval{EACCES}.}
+\end{prototype}
+\noindent anche in questo caso \param{fd} deve essere un file descriptor
+valido che fa riferimento ad una directory. Inoltre l'unico errore di accesso
+possibile (tutti gli altri sarebbero occorsi all'apertura di \param{fd}), è
+quello in cui il processo non ha il permesso di accesso alla directory
+specificata da \param{fd}.
+
+\index{directory~di~lavoro|)}
+
+
+\subsection{I file temporanei}
+\label{sec:file_temp_file}
+
+In molte occasioni è utile poter creare dei file temporanei; benché la cosa
+sembri semplice, in realtà il problema è più sottile di quanto non appaia a
+prima vista. Infatti anche se sembrerebbe banale generare un nome a caso e
+creare il file dopo aver controllato che questo non esista, nel momento fra il
+controllo e la creazione si ha giusto lo spazio per una possibile
+\itindex{race~condition} \textit{race condition} (si ricordi quanto visto in
+sez.~\ref{sec:proc_race_cond}).
+
+Le \acr{glibc} provvedono varie funzioni per generare nomi di file temporanei,
+di cui si abbia certezza di unicità al momento della generazione; storicamente
+la prima di queste funzioni create a questo scopo era
+\funcd{tmpnam},\footnote{la funzione è stata deprecata nella revisione
+ POSIX.1-2008 dello standard POSIX.} il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}{char *tmpnam(char *string)}
+ Genera un nome univoco per un file temporaneo.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
+ \val{NULL} in caso di fallimento. Non sono definiti errori.}
+\end{prototype}
+
+La funzione restituisce il puntatore ad una stringa contente un nome di file
+valido e non esistente al momento dell'invocazione; se si è passato come
+argomento \param{string} un puntatore non nullo ad un buffer di caratteri
+questo deve essere di dimensione \const{L\_tmpnam} ed il nome generato vi
+verrà copiato automaticamente; altrimenti il nome sarà generato in un buffer
+statico interno che verrà sovrascritto ad una chiamata successiva. Successive
+invocazioni della funzione continueranno a restituire nomi unici fino ad un
+massimo di \const{TMP\_MAX} volte, limite oltre il quale il comportamento è
+indefinito. Al nome viene automaticamente aggiunto come prefisso la directory
+specificata dalla costante \const{P\_tmpdir}.\footnote{le costanti
+ \const{L\_tmpnam}, \const{P\_tmpdir} e \const{TMP\_MAX} sono definite in
+ \headfile{stdio.h}.}
+
+Di questa funzione esiste una versione \index{funzioni!rientranti} rientrante,
+\funcm{tmpnam\_r}, che non fa nulla quando si passa \val{NULL} come argomento.
+Una funzione simile, \funcd{tempnam}, permette di specificare un prefisso per
+il file esplicitamente, il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}{char *tempnam(const char *dir, const char *pfx)}
+ Genera un nome univoco per un file temporaneo.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore alla stringa con il nome o
+ \val{NULL} in caso di fallimento, \var{errno} viene impostata a
+ \errval{ENOMEM} qualora fallisca l'allocazione della stringa.}
+\end{prototype}
+
+La funzione alloca con \code{malloc} la stringa in cui restituisce il nome,
+per cui è sempre \index{funzioni!rientranti} rientrante, occorre però
+ricordarsi di disallocare con \code{free} il puntatore che restituisce.
+L'argomento \param{pfx} specifica un prefisso di massimo 5 caratteri per il
+nome provvisorio. La funzione assegna come directory per il file temporaneo,
+verificando che esista e sia accessibile, la prima valida fra le seguenti:
+\begin{itemize*}
+\item La variabile di ambiente \envvar{TMPDIR} (non ha effetto se non è
+ definita o se il programma chiamante è \itindex{suid~bit} \acr{suid} o
+ \itindex{sgid~bit} \acr{sgid}, vedi sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
+\item il valore dell'argomento \param{dir} (se diverso da \val{NULL}).
+\item Il valore della costante \const{P\_tmpdir}.
+\item la directory \file{/tmp}.
+\end{itemize*}
+
+In ogni caso, anche se la generazione del nome è casuale, ed è molto difficile
+ottenere un nome duplicato, nulla assicura che un altro processo non possa
+avere creato, fra l'ottenimento del nome e l'apertura del file, un altro file
+con lo stesso nome; per questo motivo quando si usa il nome ottenuto da una di
+queste funzioni occorre sempre aprire il nuovo file in modalità di esclusione
+(cioè con l'opzione \const{O\_EXCL} per i file descriptor o con il flag
+\code{x} per gli stream) che fa fallire l'apertura in caso il file sia già
+esistente.
+
+Per evitare di dovere effettuare a mano tutti questi controlli, lo standard
+POSIX definisce la funzione \funcd{tmpfile}, che permette di ottenere in
+maniera sicura l'accesso ad un file temporaneo, il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}{FILE *tmpfile(void)}
+ Restituisce un file temporaneo aperto in lettura/scrittura.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore allo stream associato al file
+ temporaneo in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINTR}] la funzione è stata interrotta da un segnale.
+ \item[\errcode{EEXIST}] non è stato possibile generare un nome univoco.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{EMFILE}, \errval{ENFILE},
+ \errval{ENOSPC}, \errval{EROFS} e \errval{EACCES}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione restituisce direttamente uno stream già aperto (in modalità
+\code{r+b}, si veda sez.~\ref{sec:file_fopen}) e pronto per l'uso, che viene
+automaticamente cancellato alla sua chiusura o all'uscita dal programma. Lo
+standard non specifica in quale directory verrà aperto il file, ma le
+\acr{glibc} prima tentano con \const{P\_tmpdir} e poi con \file{/tmp}. Questa
+funzione è \index{funzioni!rientranti} rientrante e non soffre di problemi di
+\itindex{race~condition} \textit{race condition}.
+
+Alcune versioni meno recenti di Unix non supportano queste funzioni; in questo
+caso si possono usare le vecchie funzioni \funcd{mktemp} e \func{mkstemp} che
+modificano una stringa di input che serve da modello e che deve essere
+conclusa da 6 caratteri \code{X} che verranno sostituiti da un codice
+unico. La prima delle due è analoga a \func{tmpnam} e genera un nome casuale,
+il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stlib.h}{char *mktemp(char *template)}
+ Genera un nome univoco per un file temporaneo.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore \param{template} in caso di
+ successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+La funzionane genera un nome univoco sostituendo le \code{XXXXXX} finali di
+\param{template}; dato che \param{template} deve poter essere modificata dalla
+funzione non si può usare una stringa costante. Tutte le avvertenze riguardo
+alle possibili \itindex{race~condition} \textit{race condition} date per
+\func{tmpnam} continuano a valere; inoltre in alcune vecchie implementazioni
+il valore usato per sostituire le \code{XXXXXX} viene formato con il \ids{PID}
+del processo più una lettera, il che mette a disposizione solo 26 possibilità
+diverse per il nome del file, e rende il nome temporaneo facile da indovinare.
+Per tutti questi motivi la funzione è deprecata e non dovrebbe mai essere
+usata.
+
+La seconda funzione, \funcd{mkstemp} è sostanzialmente equivalente a
+\func{tmpfile}, ma restituisce un file descriptor invece di un nome; il suo
+prototipo è:
+\begin{prototype}{stlib.h}{int mkstemp(char *template)}
+ Genera un file temporaneo.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso di successo e
+ -1 in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
+ \item[\errcode{EEXIST}] non è riuscita a creare un file temporaneo, il
+ contenuto di \param{template} è indefinito.
+ \end{errlist}}
+\end{prototype}
+
+Come per \func{mktemp} anche in questo caso \param{template} non può essere
+una stringa costante. La funzione apre un file in lettura/scrittura con la
+funzione \func{open}, usando l'opzione \const{O\_EXCL} (si veda
+sez.~\ref{sec:file_open}), in questo modo al ritorno della funzione si ha la
+certezza di essere stati i creatori del file, i cui permessi (si veda
+sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) sono impostati al valore \code{0600}
+(lettura e scrittura solo per il proprietario).\footnote{questo è vero a
+ partire dalle \acr{glibc} 2.0.7, le versioni precedenti delle \acr{glibc} e
+ le vecchie \acr{libc5} e \acr{libc4} usavano il valore \code{0666} che
+ permetteva a chiunque di leggere e scrivere i contenuti del file.} Di
+questa funzione esiste una variante \funcd{mkostemp}, introdotta
+specificamente dalla \acr{glibc},\footnote{la funzione è stata introdotta
+ nella versione 2.7 delle librerie e richiede che sia definita la macro
+ \macro{\_GNU\_SOURCE}.} il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{stlib.h}{int mkostemp(char *template, int flags)}
+ Genera un file temporaneo.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il file descriptor in caso di successo e
+ -1 in caso di errore, con gli stessi errori di \func{mkstemp}.}
+\end{prototype}
+\noindent la cui sola differenza è la presenza dell'ulteriore argomento
+\var{flags} che consente di specificare i flag da passare ad \func{open}
+nell'apertura del file.
+
+
+In OpenBSD è stata introdotta un'altra funzione simile alle precedenti,
+\funcd{mkdtemp}, che crea invece una directory temporanea;\footnote{la
+ funzione è stata introdotta nelle \acr{glibc} a partire dalla versione
+ 2.1.91 ed inserita nello standard POSIX.1-2008.} il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stlib.h}{char *mkdtemp(char *template)}
+ Genera una directory temporanea.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il puntatore al nome della directory in caso
+ successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{template} non termina con \code{XXXXXX}.
+ \end{errlist}
+ più gli altri eventuali codici di errore di \func{mkdir}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione genera una directory il cui nome è ottenuto sostituendo le
+\code{XXXXXX} finali di \param{template} con permessi \code{0700} (al solito
+si veda cap.~\ref{cha:file_unix_interface} per i dettagli); dato che la
+creazione della directory è sempre esclusiva i precedenti problemi di
+\itindex{race~condition} \textit{race condition} non si pongono.
+
+
+\section{La manipolazione delle caratteristiche dei file}
+\label{sec:file_infos}
+
+Come spiegato in sez.~\ref{sec:file_filesystem} tutte le informazioni generali
+relative alle caratteristiche di ciascun file, a partire dalle informazioni
+relative al controllo di accesso, sono mantenute \itindex{inode}
+nell'\textit{inode}.
+
+Vedremo in questa sezione come sia possibile leggere tutte queste informazioni
+usando la funzione \func{stat}, che permette l'accesso a tutti i dati
+memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode}; esamineremo poi le varie
+funzioni usate per manipolare tutte queste informazioni (eccetto quelle che
+riguardano la gestione del controllo di accesso, trattate in in
+sez.~\ref{sec:file_access_control}).
+
+
+\subsection{La lettura delle caratteristiche dei file}
+\label{sec:file_stat}
+
+La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
+delle funzioni \func{stat} che sono quelle che usa il comando \cmd{ls} per
+poter ottenere e mostrare tutti i dati relativi ad un file; ne fanno parte le
+funzioni \funcd{stat}, \funcd{fstat} e \funcd{lstat}, i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/stat.h}
+ \headdecl{unistd.h}
+
+ \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
+ \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)}
+ \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)}
+ Legge le informazioni di un file.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori: \errval{EBADF},
+ \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{EFAULT},
+ \errval{EACCES}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENAMETOOLONG}.}
+\end{functions}
+
+La funzione \func{stat} legge le informazioni del file il cui
+\textit{pathname} è specificato dalla stringa puntata da \param{file\_name} e
+le inserisce nel buffer puntato dall'argomento \param{buf}; la funzione
+\func{lstat} è identica a \func{stat} eccetto che se \param{file\_name} è un
+link simbolico vengono lette le informazioni relative ad esso e non al file a
+cui fa riferimento. Infine \func{fstat} esegue la stessa operazione su un file
+già aperto, specificato tramite il suo file descriptor \param{filedes}.
+
+La struttura \struct{stat} usata da queste funzioni è definita nell'header
+\headfile{sys/stat.h} e in generale dipende dall'implementazione; la versione
+usata da Linux è mostrata in fig.~\ref{fig:file_stat_struct}, così come
+riportata dalla pagina di manuale di \func{stat}; in realtà la definizione
+effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
+riservati per estensioni come tempi dei file più precisi (vedi
+sez.~\ref{sec:file_file_times}), o per il padding dei campi.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/stat.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{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
+primitivi del sistema (di quelli definiti in
+tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}, e dichiarati in \headfile{sys/types.h}).
+
+\subsection{I tipi di file}
+\label{sec:file_types}
+
+Come riportato in tab.~\ref{tab:file_file_types} in Linux oltre ai file e alle
+directory esistono altri oggetti che possono stare su un filesystem. Il tipo
+di file è ritornato dalla funzione \func{stat} come maschera binaria nel campo
+\var{st\_mode} (che contiene anche le informazioni relative ai permessi) di
+una struttura \struct{stat}.
+
+Dato che il valore numerico può variare a seconda delle implementazioni, lo
+standard POSIX definisce un insieme di macro per verificare il tipo di file,
+queste vengono usate anche da Linux che supporta pure le estensioni allo
+standard per i link simbolici e i socket definite da BSD; l'elenco completo
+delle macro con cui è possibile estrarre l'informazione da \var{st\_mode} è
+riportato in tab.~\ref{tab:file_type_macro}.
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Macro} & \textbf{Tipo del file} \\
+ \hline
+ \hline
+ \macro{S\_ISREG}\texttt{(m)} & file normale.\\
+ \macro{S\_ISDIR}\texttt{(m)} & directory.\\
+ \macro{S\_ISCHR}\texttt{(m)} & dispositivo a caratteri.\\
+ \macro{S\_ISBLK}\texttt{(m)} & dispositivo a blocchi.\\
+ \macro{S\_ISFIFO}\texttt{(m)} & fifo.\\
+ \macro{S\_ISLNK}\texttt{(m)} & link simbolico.\\
+ \macro{S\_ISSOCK}\texttt{(m)} & socket.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Macro per i tipi di file (definite in \headfile{sys/stat.h}).}
+ \label{tab:file_type_macro}
+\end{table}
+
+Oltre alle macro di tab.~\ref{tab:file_type_macro} è possibile usare
+direttamente il valore di \var{st\_mode} per ricavare il tipo di file
+controllando direttamente i vari bit in esso memorizzati. Per questo sempre in
+\headfile{sys/stat.h} sono definite le costanti numeriche riportate in
+tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
+
+Il primo valore dell'elenco di tab.~\ref{tab:file_mode_flags} è la maschera
+binaria che permette di estrarre i bit nei quali viene memorizzato il tipo di
+file, i valori successivi sono le costanti corrispondenti ai singoli bit, e
+possono essere usati per effettuare la selezione sul tipo di file voluto, con
+un'opportuna combinazione.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
+ \hline
+ \textbf{Flag} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{S\_IFMT} & 0170000 & Maschera per i bit del tipo di file.\\
+ \const{S\_IFSOCK} & 0140000 & Socket.\\
+ \const{S\_IFLNK} & 0120000 & Link simbolico.\\
+ \const{S\_IFREG} & 0100000 & File regolare.\\
+ \const{S\_IFBLK} & 0060000 & Dispositivo a blocchi.\\
+ \const{S\_IFDIR} & 0040000 & Directory.\\
+ \const{S\_IFCHR} & 0020000 & Dispositivo a caratteri.\\
+ \const{S\_IFIFO} & 0010000 & Fifo.\\
+ \hline
+ \const{S\_ISUID} & 0004000 & Set UID bit \itindex{suid~bit}.\\
+ \const{S\_ISGID} & 0002000 & Set GID bit \itindex{sgid~bit}.\\
+ \const{S\_ISVTX} & 0001000 & Sticky bit \itindex{sticky~bit}.\\
+ \hline
+% \const{S\_IRWXU} & 00700 & Bitmask per i permessi del proprietario.\\
+ \const{S\_IRUSR} & 00400 & Il proprietario ha permesso di lettura.\\
+ \const{S\_IWUSR} & 00200 & Il proprietario ha permesso di scrittura.\\
+ \const{S\_IXUSR} & 00100 & Il proprietario ha permesso di esecuzione.\\
+ \hline
+% \const{S\_IRWXG} & 00070 & Bitmask per i permessi del gruppo.\\
+ \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha permesso di lettura.\\
+ \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha permesso di scrittura.\\
+ \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha permesso di esecuzione.\\
+ \hline
+% \const{S\_IRWXO} & 00007 & Bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
+ \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno permesso di lettura.\\
+ \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
+ \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno permesso di esecuzione.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
+ \var{st\_mode} (definite in \headfile{sys/stat.h}).}
+ \label{tab:file_mode_flags}
+\end{table}
+
+Ad esempio se si volesse impostare una condizione che permetta di controllare
+se un file è una directory o un file ordinario si potrebbe definire la macro
+di preprocessore:
+\includecodesnip{listati/is_file_dir.h}
+in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
+poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
+
+
+\subsection{Le dimensioni dei file}
+\label{sec:file_file_size}
+
+Il campo \var{st\_size} di una struttura \struct{stat} contiene la dimensione
+del file in byte, se si tratta di un file regolare. Nel caso di un link
+simbolico la dimensione è quella del \textit{pathname} che il link stesso
+contiene; per le fifo questo campo è sempre nullo.
+
+Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
+byte. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
+i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
+per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
+dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
+
+Si tenga conto che la lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è
+detto che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della
+possibile esistenza dei cosiddetti \index{file!\textit{hole}} \textit{holes}
+(letteralmente \textsl{buchi}) che si formano tutte le volte che si va a
+scrivere su un \itindex{sparse~file} file dopo aver eseguito uno spostamento
+oltre la sua fine (tratteremo in dettaglio l'argomento in
+sez.~\ref{sec:file_lseek}).
+
+In questo caso si avranno risultati differenti a seconda del modo 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 il comando \cmd{wc -c}), dato che in tal
+caso per le parti non scritte vengono restituiti degli zeri, si avrà lo stesso
+risultato di \cmd{ls}.
+
+Se è sempre possibile allargare un file, scrivendoci sopra od usando la
+funzione \func{lseek} per spostarsi oltre la sua fine, esistono anche casi in
+cui si può avere bisogno di effettuare un troncamento, scartando i dati
+presenti al di là della dimensione scelta come nuova fine del file.
+
+Un file può sempre essere troncato a zero aprendolo con il flag
+\const{O\_TRUNC}, ma questo è un caso particolare; per qualunque altra
+dimensione si possono usare le due funzioni \funcd{truncate} e
+\funcd{ftruncate}, i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{unistd.h}
+
+ \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t length)}
+
+ \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))}
+
+ Troncano un file alla lunghezza \param{length}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} viene impostata opportunamente; per
+ \func{ftruncate} si hanno i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{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[\errcode{EACCES}] il file non ha permesso di scrittura o non si ha il
+ permesso di esecuzione una delle directory del \textit{pathname}.
+ \item[\errcode{ETXTBSY}] il file è un programma in esecuzione.
+ \end{errlist}
+ ed anche \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
+ \errval{EROFS}, \errval{EIO}, \errval{EFAULT}, \errval{ELOOP}.}
+\end{functions}
+
+Entrambe le funzioni fan sì che la dimensione del file sia troncata ad un
+valore massimo specificato da \param{length}, e si distinguono solo per il
+fatto che il file viene indicato con il \textit{pathname} \param{file\_name}
+per \func{truncate} e con il file descriptor \param{fd} per \funcd{ftruncate};
+se il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
+perduti.
+
+Il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e dipende
+dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso fino alla
+lunghezza scelta; nel caso di Linux viene esteso con la creazione di un
+\index{file!\textit{hole}} \textsl{buco} nel \itindex{sparse~file} file e ad
+una lettura si otterranno degli zeri; si tenga presente però che questo
+comportamento è supportato solo per filesystem nativi, ad esempio su un
+filesystem non nativo come il VFAT di Windows questo non è possibile.
+
+\subsection{I tempi dei file}
+\label{sec:file_file_times}
+
+Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi, questi sono registrati
+\itindex{inode} nell'\textit{inode} insieme agli altri attributi del file e
+possono essere letti tramite la funzione \func{stat}, che li restituisce
+attraverso tre specifici campi della struttura \struct{stat} di
+fig.~\ref{fig:file_stat_struct}. Il significato di detti tempi e dei relativi
+campi è riportato nello schema in tab.~\ref{tab:file_file_times}, dove è anche
+riportato un esempio delle funzioni che effettuano cambiamenti su di essi. Il
+valore è espresso nel cosiddetto \itindex{calendar~time} \textit{calendar
+ time}, su cui torneremo in dettaglio in sez.~\ref{sec:sys_time}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
+ \hline
+ \textbf{Membro} & \textbf{Significato} & \textbf{Funzione}
+ & \textbf{Opzione di \cmd{ls}} \\
+ \hline
+ \hline
+ \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &
+ \func{read}, \func{utime} & \cmd{-u}\\
+ \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &
+ \func{write}, \func{utime} & default\\
+ \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'\textit{inode} &
+ \func{chmod}, \func{utime} & \cmd{-c}\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{I tre tempi associati a ciascun file.}
+ \label{tab:file_file_times}
+\end{table}
+
+Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
+ultima modifica (il \textit{modification time}, \var{st\_mtime}) e il tempo di
+ultimo 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 \itindex{inode} dell'\textit{inode}. Dato che
+esistono molte operazioni, come la funzione \func{link} e altre che vedremo in
+seguito, che modificano solo le informazioni contenute \itindex{inode}
+nell'\textit{inode} senza toccare il contenuto del file, diventa necessario
+l'utilizzo di questo secondo tempo.
+
+Il tempo di ultima modifica viene usato ad esempio da programmi come
+\cmd{make} per decidere quali file necessitano di essere ricompilati o
+(talvolta insieme anche al tempo di cambiamento di stato) per decidere quali
+file devono essere archiviati per il backup. Il tempo di ultimo accesso viene
+di solito usato per identificare i file che non vengono più utilizzati per un
+certo lasso di tempo. Ad esempio un programma come \texttt{leafnode} lo usa
+per cancellare gli articoli letti più vecchi, mentre \texttt{mutt} lo usa per
+marcare i messaggi di posta che risultano letti. Il sistema non tiene conto
+dell'ultimo accesso \itindex{inode} all'\textit{inode}, pertanto funzioni come
+\func{access} o \func{stat} non hanno alcuna influenza sui tre tempi. Il
+comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni \cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i
+tempi dei file secondo lo schema riportato nell'ultima colonna di
+tab.~\ref{tab:file_file_times}.
+
+L'aggiornamento del tempo di ultimo accesso è stato a lungo considerato un
+difetto progettuale di Unix, questo infatti comporta la necessità di
+effettuare un accesso in scrittura sul disco anche in tutti i casi in cui
+questa informazione non interessa e sarebbe possibile avere un semplice
+accesso in lettura sui dati bufferizzati. Questo comporta un ovvio costo sia
+in termini di prestazioni, che di consumo di risorse come la batteria per i
+portatili, o cicli di riscrittura per i dischi su memorie riscrivibili.
+
+% TODO aggiustare per il contenuto duplicato con le analoghe MS_*
+
+Per questo motivo, onde evitare di mantenere una informazione che nella
+maggior parte dei casi non interessa, è sempre stato possibile disabilitare
+l'aggiornamento del tempo di ultimo accesso con l'opzione di montaggio
+\texttt{noatime}. Dato però che questo può creare problemi a qualche
+programma, in Linux è stata introdotta la opzione \texttt{relatime} che esegue
+l'aggiornamento soltanto se il tempo di ultimo accesso è precedente al tempo di
+ultima modifica o cambiamento, così da rendere evidente che vi è stato un
+accesso dopo la scrittura, ed evitando al contempo ulteriori operazioni su
+disco negli accessi successivi. In questo modo l'informazione relativa al
+fatto che un file sia stato letto resta disponibile, e ad esempio i programmi
+citati in precedenza continuano a funzionare. Questa opzione, a partire dal
+kernel 2.6.30, è diventata il comportamento di default e non deve più essere
+specificata esplicitamente.\footnote{si può comunque riottenere il vecchio
+ comportamento usando la opzione di montaggio \texttt{strictatime}.}
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
+ \hline
+ \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Funzione}}} &
+ \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
+ \textbf{File o directory del riferimento}}}&
+ \multicolumn{3}{|p{3.6cm}|}{\centering{
+ \textbf{Directory contenente il riferimento}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{3.6cm}|}{\centering{\vspace{6pt}\textbf{Note}}} \\
+ \cline{2-7}
+ \cline{2-7}
+ \multicolumn{1}{|p{3cm}|}{}
+ &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(a)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(m)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{.9cm}|}{\centering{\textsl{(c)}}}
+ &\multicolumn{1}{|p{3cm}|}{} \\
+ \hline
+ \hline
+ \func{chmod}, \func{fchmod}
+ & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
+ \func{chown}, \func{fchown}
+ & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
+ \func{creat}
+ &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
+ con \const{O\_CREATE} \\
+ \func{creat}
+ & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
+ con \const{O\_TRUNC} \\
+ \func{exec}
+ &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
+ \func{lchown}
+ & -- & -- &$\bullet$& -- & -- & -- &\\
+ \func{link}
+ & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
+ \func{mkdir}
+ &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
+ \func{mkfifo}
+ &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
+ \func{open}
+ &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
+ con \const{O\_CREATE} \\
+ \func{open}
+ & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &
+ con \const{O\_TRUNC} \\
+ \func{pipe}
+ &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
+ \func{read}
+ &$\bullet$& -- & -- & -- & -- & -- &\\
+ \func{remove}
+ & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
+ se esegue \func{unlink}\\
+ \func{remove}
+ & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&
+ se esegue \func{rmdir}\\
+ \func{rename}
+ & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&
+ per entrambi gli argomenti\\
+ \func{rmdir}
+ & -- & -- & -- & -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
+ \func{truncate}, \func{ftruncate}
+ & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
+ \func{unlink}
+ & -- & -- &$\bullet$& -- &$\bullet$&$\bullet$&\\
+ \func{utime}
+ &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
+ \func{write}
+ & -- &$\bullet$&$\bullet$& -- & -- & -- &\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Prospetto dei cambiamenti effettuati sui tempi di ultimo
+ accesso \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
+ \textsl{(c)} dalle varie funzioni operanti su file e directory.}
+ \label{tab:file_times_effects}
+\end{table}
+
+
+L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui relativi tempi è
+illustrato in tab.~\ref{tab:file_times_effects}, facendo riferimento al
+comportamento classico per quanto riguarda \var{st\_atime}. 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 anch'esse 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 un'operazione su un file che
+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 tipo di operazione 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.
+
+Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
+creazione del file, usato in molti altri sistemi operativi, ma che in Unix non
+esiste. Per questo motivo quando si copia un file, a meno di preservare
+esplicitamente i tempi (ad esempio con l'opzione \cmd{-p} di \cmd{cp}) esso
+avrà sempre il tempo corrente come data di ultima modifica.
+
+I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere modificati esplicitamente
+usando la funzione \funcd{utime}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{utime.h}
+ {int utime(const char *filename, struct utimbuf *times)}
+ Modifica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
+ \item[\errcode{EPERM}] non si è proprietari del file.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EROFS} e \errval{ENOENT}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione cambia i tempi di ultimo accesso e modifica del file specificato
+dall'argomento \param{filename}, e richiede come secondo argomento il
+puntatore ad una struttura \struct{utimbuf}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:struct_utimebuf}, con i nuovi valori di detti tempi
+(rispettivamente nei campi \var{actime} e \var{modtime}). Se si passa un
+puntatore nullo verrà impostato il tempo corrente.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/utimbuf.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{utimbuf}, usata da \func{utime} per modificare
+ i tempi dei file.}
+ \label{fig:struct_utimebuf}
+\end{figure}
+
+L'effetto della funzione e i privilegi necessari per eseguirla dipendono da
+cosa è l'argomento \param{times}; se è \val{NULL} la funzione imposta il
+tempo corrente ed è sufficiente avere accesso in scrittura al file; se invece
+si è specificato un valore la funzione avrà successo solo se si è proprietari
+del file o si hanno i privilegi di amministratore.
+
+Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
+cambiamento di stato del file, che viene aggiornato direttamente dal kernel
+tutte le volte che si modifica \itindex{inode} l'\textit{inode} (quindi anche
+alla chiamata di \func{utime}). Questo serve anche come misura di sicurezza
+per evitare che si possa modificare un file nascondendo completamente le
+proprie tracce. In realtà la cosa resta possibile se si è in grado di accedere
+al \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo, scrivendo direttamente sul
+disco senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente in questo modo la
+cosa è più complicata da realizzare.
+
+A partire dal kernel 2.6 la risoluzione dei tempi dei file, che nei campi di
+tab.~\ref{tab:file_file_times} è espressa in secondi, è stata portata ai
+nanosecondi per la gran parte dei filesystem. La ulteriore informazione può
+essere acceduta attraverso altri campi appositamente aggiunti alla struttura
+\struct{stat}. Se si sono definite le macro \macro{\_BSD\_SOURCE} o
+\macro{\_SVID\_SOURCE} questi sono \var{st\_atim.tv\_nsec},
+\var{st\_mtim.tv\_nsec} e \var{st\_ctim.tv\_nsec} se queste non sono definite,
+\var{st\_atimensec}, \var{st\_mtimensec} e \var{st\_mtimensec}. Qualora il
+supporto per questa maggior precisione sia assente questi campi aggiuntivi
+saranno nulli.
+
+Per la gestione di questi nuovi valori è stata definita una seconda funzione
+di modifica, \funcd{utimes}, che consente di specificare tempi con maggior
+precisione; il suo prototipo è:
+\begin{prototype}
+ {sys/time.h}
+ {int utimes(const char *filename, struct timeval times[2])}
+ Modifica i tempi di ultimo accesso e modifica di un file.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EACCES}] non si ha il permesso di scrittura sul file.
+ \item[\errcode{EPERM}] non si è proprietari del file.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EROFS} e \errval{ENOENT}.}
+\end{prototype}
+
+La funzione è del tutto analoga alla precedente \func{utime} ma usa come
+secondo argomento un vettore di due strutture \struct{timeval}, la cui
+definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_timeval_struct}, che consentono
+di indicare i tempi con una precisione del microsecondo. Il primo elemento
+di \param{times} indica il valore per il tempo di ultimo accesso, il secondo
+quello per il tempo di ultima modifica. Se si indica come secondo argomento un
+puntatore nullo di nuovo verrà utilizzato il tempo corrente.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/timeval.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{timeval} usata per indicare valori di tempo
+ con la precisione del microsecondo.}
+ \label{fig:sys_timeval_struct}
+\end{figure}
+
+Oltre ad \func{utimes} su Linux sono presenti altre due funzioni,\footnote{le
+ due funzioni non sono definite in nessuno standard, ma sono presenti, oltre
+ che su Linux, anche su BSD.} \funcd{futimes} e \funcd{lutimes}, che
+consentono rispettivamente di effettuare la modifica utilizzando un file
+già aperto o di eseguirla direttamente su un link simbolico. I relativi
+prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/time.h}
+
+ \funcdecl{int futimes(int fd, const struct timeval tv[2])} Cambia i tempi
+ di un file già aperto specificato tramite il file descriptor \param{fd}.
+
+ \funcdecl{int lutimes(const char *filename, const struct timeval tv[2])}
+ Cambia i tempi di \param{filename} anche se questo è un link simbolico.
+
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e $-1$ per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
+ \func{utimes}, con in più per \func{futimes}:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
+ \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \texttt{/proc} non è accessibile.
+ \end{errlist}}
+\end{functions}
+
+Le due funzioni anno lo stesso comportamento di \texttt{utimes} e richiedono
+gli stessi privilegi per poter operare, la differenza è che con \func{futimes}
+si può indicare il file su cui operare facendo riferimento al relativo file
+descriptor mentre con \func{lutimes} nel caso in cui \param{filename} sia un
+link simbolico saranno modificati i suoi tempi invece di quelli del file a cui
+esso punta.
+
+Nonostante il kernel, come accennato, supporti risoluzioni dei tempi dei file
+fino al nanosecondo, le funzioni fin qui esaminate non consentono di impostare
+valori con questa precisione. Per questo sono state introdotte due nuove
+funzioni, \funcd{futimens} e \func{utimensat}, in grado di eseguire questo
+compito; i rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/time.h}
+
+ \funcdecl{futimens(int fd, const struct timespec times[2])} Cambia i tempi
+ di un file già aperto, specificato dal file descriptor \param{fd}.
+
+ \funcdecl{int utimensat(int dirfd, const char *pathname, const struct
+ timespec times[2], int flags)} Cambia i tempi del file \param{pathname}.
+
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e $-1$ per un
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà gli stessi valori di
+ \func{utimes}, con in più per \func{futimes}:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor.
+ \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \texttt{/proc} non è accessibile.
+ \end{errlist}}
+\end{functions}
+
+Entrambe le funzioni utilizzano per indicare i valori dei tempi un
+vettore \param{times} di due strutture \struct{timespec} che permette di
+specificare un valore di tempo con una precisione fino al nanosecondo, la cui
+definizione è riportata in fig.~\ref{fig:sys_timespec_struct}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/timespec.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{timespec} usata per indicare valori di tempo
+ con la precisione del nanosecondo.}
+ \label{fig:sys_timespec_struct}
+\end{figure}
+
+Come per le precedenti funzioni il primo elemento di \param{times} indica il
+tempo di ultimo accesso ed il secondo quello di ultima modifica, e se si usa
+il valore \val{NULL} verrà impostato il tempo corrente sia per l'ultimo
+accesso che per l'ultima modifica. Nei singoli elementi di \param{times} si
+possono inoltre utilizzare due valori speciali per il campo \var{tv\_nsec}:
+con \const{UTIME\_NOW} si richiede l'uso del tempo corrente, mentre con
+\const{UTIME\_OMIT} si richiede di non impostare il tempo. Si può così
+aggiornare in maniera specifica soltanto uno fra il tempo di ultimo accesso e
+quello di ultima modifica. Quando si usa uno di questi valori speciali per
+\var{tv\_nsec} il corrispondente valore di \var{tv\_sec} viene ignorato.
+
+Queste due funzioni sono una estensione definita in una recente revisione
+dello standard POSIX (la POSIX.1-2008); sono state introdotte a partire dal
+kernel 2.6.22, e supportate dalle \acr{glibc} a partire dalla versione
+2.6.\footnote{in precedenza, a partire dal kernel 2.6.16, era stata introdotta
+ la funzione \funcm{futimesat} seguendo una bozza della revisione dello
+ standard poi modificata, questa funzione, sostituita da \func{utimensat}, è
+ stata dichiarata obsoleta, non è supportata da nessuno standard e non deve
+ essere più utilizzata: pertanto non la tratteremo.} La prima è
+sostanzialmente una estensione di \func{futimes} che consente di specificare i
+tempi con precisione maggiore, la seconda supporta invece, rispetto ad
+\func{utimes}, una sintassi più complessa che, come vedremo in
+sez.~\ref{sec:file_openat} consente una indicazione sicura dei
+\itindsub{pathname}{relativo} \textit{pathname relativi} specificando la
+directory da usare come riferimento in \param{dirfd} e la possibilità di
+usare \param{flags} per indicare alla funzione di dereferenziare o meno i link
+simbolici; si rimanda pertanto la spiegazione del significato degli argomenti
+aggiuntivi alla trattazione generica delle varie funzioni che usano la stessa
+sintassi, effettuata in sez.~\ref{sec:file_openat}.
\section{Il controllo di accesso ai file}
-\label{sec:filedir_access_control}
+\label{sec:file_access_control}
-Una delle caratteristiche fondamentali di tutti i sistemi unix-like è quella
+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.
+filesystem standard.\footnote{per standard si intende che implementa le
+ caratteristiche previste dallo standard POSIX; in Linux sono disponibili
+ anche una serie di altri filesystem, come quelli di Windows e del Mac, che
+ non supportano queste caratteristiche.} In questa sezione ne esamineremo i
+concetti essenziali e le funzioni usate per gestirne i vari aspetti.
\subsection{I permessi per l'accesso ai file}
-\label{sec:filedir_perm_overview}
-
-Il controllo di accesso ai file in unix segue un modello abbastanza semplice,
-ma adatto alla gran parte delle esigenze, in cui si dividono i permessi su tre
-livelli. Si tenga conto poi che quanto diremo è vero solo per filesystem di
-tipo unix, e non è detto che sia applicabile a un filesystem
-qualunque\footnote{ed infatti non è vero per il filesystem vfat di Windows,
- per il quale i permessi vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in
- fase di montaggio}. Esistono inoltre estensioni che permettono di
-implementare le ACL (\textit{Access Control List}) che sono un meccanismo di
-controllo di accesso molto più sofisticato.
-
-Ad ogni file unix associa sempre l'utente che ne è proprietario (il cosiddetto
-\textit{owner}) e il gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo degli
-identificatori di utenti e gruppi (\textsl{uid} e \textsl{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:filedir_stat}). Ad ogni file
-viene inoltre associato un insieme di permessi che sono divisi in tre classi,
-e cioè attribuiti rispettivamente all'utente proprietario del file, a un
-qualunque utente faccia parte del gruppo cui appartiene il file, e a tutti gli
-altri utenti.
-
-I permessi, così come vengono presi dai comandi e dalle routine di sistema,
-sono espressi da un numero di 12 bit; di questi i nove meno significativi sono
-usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di lettura, scrittura ed
-esecuzione (indicati nei comandi di sistema con le lettere \textsl{w},
-\textit{r} \textsl{x}) ed applicabili rispettivamente al proprietario, al
-gruppo, a tutti. I restanti tre bit (\textsl{suid}, \textsl{sgid}, e
-\textsl{sticky}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più complesse
-su cui torneremo in seguito (vedi \secref{sec:filedir_suid_sgid} e
-\secref{sec:filedir_sticky}).
-
-Anche i permessi sono tenuti per ciascun file (di qualunque tipo, quindi anche
-per le fifo, i socket e i file di dispositivo) nell'inode, in opportuni bit
-del campo \var{st\_mode} della struttura letta da \func{stat} (vedi
-\figref{fig:filedir_stat_struct}).
-
-In genere ci si riferisce a questi permessi usando le lettere \textsl{u} (per
-\textit{user}), \textsl{g} (per \textit{group}) e \textsl{o} (per
-\textit{other}), inoltre se si vuole indicare tutti questi gruppi insieme si
-usa la lettera \textsl{a} (per \textit{all}). Si tenga ben presente questa
+\label{sec:file_perm_overview}
+
+Ad ogni file Linux associa sempre l'utente che ne è proprietario (il
+cosiddetto \textit{owner}) ed un gruppo di appartenenza, secondo il meccanismo
+degli identificatori di utente e gruppo (\ids{UID} e \ids{GID}). Questi valori
+sono accessibili da programma tramite la funzione \func{stat}, e sono
+mantenuti nei campi \var{st\_uid} e \var{st\_gid} della struttura
+\struct{stat} (si veda sez.~\ref{sec:file_stat}).\footnote{questo è vero solo
+ per filesystem di tipo Unix, ad esempio non è vero per il filesystem vfat di
+ Windows, che non fornisce nessun supporto per l'accesso multiutente, e per
+ il quale i permessi vengono assegnati in maniera fissa con un opzione in
+ fase di montaggio.}
+
+Il controllo di accesso ai file segue un modello abbastanza semplice che
+prevede tre permessi fondamentali strutturati su tre livelli di accesso.
+Esistono varie estensioni a questo modello,\footnote{come le \textit{Access
+ Control List} che sono state aggiunte ai filesystem standard con opportune
+ estensioni (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}) per arrivare a meccanismi di
+ controllo ancora più sofisticati come il \textit{mandatory access control}
+ di SE-Linux.} ma nella maggior parte dei casi il meccanismo standard è più
+che sufficiente a soddisfare tutte le necessità più comuni. I tre permessi di
+base associati ad ogni file sono:
+\begin{itemize*}
+\item il permesso di lettura (indicato con la lettera \texttt{r}, dall'inglese
+ \textit{read}).
+\item il permesso di scrittura (indicato con la lettera \texttt{w},
+ dall'inglese \textit{write}).
+\item il permesso di esecuzione (indicato con la lettera \texttt{x},
+ dall'inglese \textit{execute}).
+\end{itemize*}
+mentre i tre livelli su cui sono divisi i privilegi sono:
+\begin{itemize*}
+\item i privilegi per l'utente proprietario del file.
+\item i privilegi per un qualunque utente faccia parte del gruppo cui
+ appartiene il file.
+\item i privilegi per tutti gli altri utenti.
+\end{itemize*}
+
+L'insieme dei permessi viene espresso con un numero a 12 bit; di questi i nove
+meno significativi sono usati a gruppi di tre per indicare i permessi base di
+lettura, scrittura ed esecuzione e sono applicati rispettivamente
+rispettivamente al proprietario, al gruppo, a tutti gli altri.
+
+\begin{figure}[htb]
+ \centering
+ \includegraphics[width=6cm]{img/fileperm}
+ \caption{Lo schema dei bit utilizzati per specificare i permessi di un file
+ contenuti nel campo \var{st\_mode} di \struct{stat}.}
+ \label{fig:file_perm_bit}
+\end{figure}
+
+I restanti tre bit (noti come \itindex{suid~bit} \textit{suid bit},
+\itindex{sgid~bit} \textit{sgid bit}, e \itindex{sticky~bit} \textit{sticky
+ bit}) sono usati per indicare alcune caratteristiche più complesse del
+meccanismo del controllo di accesso su cui torneremo in seguito (in
+sez.~\ref{sec:file_special_perm}); lo schema di allocazione dei bit è
+riportato in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
+
+Anche i permessi, come tutte le altre informazioni pertinenti al file, sono
+memorizzati \itindex{inode} nell'\textit{inode}; in particolare essi sono
+contenuti in alcuni bit del campo \var{st\_mode} della struttura \struct{stat}
+(si veda di nuovo fig.~\ref{fig:file_stat_struct}).
+
+In genere ci si riferisce ai tre livelli dei privilegi 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 di owner, group ed all, le cui
-iniziali possono da luogo a confusione. Le costanti che permettono di accedere
-al valore numerico di questi bit nel campo \var{st\_mode} sono riportate in
-\ntab.
+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 tab.~\ref{tab:file_bit_perm}.
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
\begin{tabular}[c]{|c|l|}
\hline
- \var{st\_mode} bit & Significato \\
+ \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\\
+ \const{S\_IRUSR} & \textit{user-read}, l'utente può leggere.\\
+ \const{S\_IWUSR} & \textit{user-write}, l'utente può scrivere.\\
+ \const{S\_IXUSR} & \textit{user-execute}, l'utente può eseguire.\\
+ \hline
+ \const{S\_IRGRP} & \textit{group-read}, il gruppo può leggere.\\
+ \const{S\_IWGRP} & \textit{group-write}, il gruppo può scrivere.\\
+ \const{S\_IXGRP} & \textit{group-execute}, il gruppo può eseguire.\\
+ \hline
+ \const{S\_IROTH} & \textit{other-read}, tutti possono leggere.\\
+ \const{S\_IWOTH} & \textit{other-write}, tutti possono scrivere.\\
+ \const{S\_IXOTH} & \textit{other-execute}, tutti possono eseguire.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{I bit dei permessi di accesso ai file, come definiti in
\label{tab:file_bit_perm}
\end{table}
-Questi permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a
-seconda che si riferiscano a file, link simbolici o directory, qui ci
-limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei
-dettagli più avanti.
-
-La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo pathname
-occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle directory che compongono
-il pathname, e lo stesso vale per aprire un file nella directory corrente (per
-la quale appunto serve il diritto di esecuzione).
-
-Per una directory infatti il permesso di esecuzione ha il significato
-specifico che essa può essere attraversata nella risoluzione del pathname, ed
-è distinto dal permesso di lettura che invece implica che si può leggere il
-contenuto della directory. Questo significa che se si ha il permesso di
-esecuzione senza permesso di lettura si potrà lo stesso aprire un file in una
-directory (se si hanno i permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà
-vederlo con \cmd{ls} (per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per
-la directory).
-
-Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni di
-sola lettura (\macro{O\_RDONLY}) o di lettura-scrittura (\macro{O\_RDWR}) e
-leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura consente di aprire un
-file in sola scrittura (\macro{O\_WRONLY}) o lettura-scrittura
-(\macro{O\_RDWR}) e modificarne il contenuto, lo stesso permesso è necessario
-per poter troncare il file con l'opzione \macro{O\_TRUNC}.
-
-Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
+I permessi vengono usati in maniera diversa dalle varie funzioni, e a seconda
+che si riferiscano a dei file, dei link simbolici o delle directory; qui ci
+limiteremo ad un riassunto delle regole generali, entrando nei dettagli più
+avanti.
+
+La prima regola è che per poter accedere ad un file attraverso il suo
+\textit{pathname} occorre il permesso di esecuzione in ciascuna delle
+directory che compongono il \textit{pathname}; lo stesso vale per aprire un
+file nella directory corrente (per la quale appunto serve il diritto di
+esecuzione).
+
+Per una directory infatti il permesso di esecuzione significa che essa può
+essere attraversata nella risoluzione del \textit{pathname}, ed è distinto dal
+permesso di lettura che invece implica che si può leggere il contenuto della
+directory.
+
+Questo significa che se si ha il permesso di esecuzione senza permesso di
+lettura si potrà lo stesso aprire un file in una directory (se si hanno i
+permessi opportuni per il medesimo) ma non si potrà vederlo con \cmd{ls}
+(mentre per crearlo occorrerà anche il permesso di scrittura per la
+directory).
+
+Avere il permesso di lettura per un file consente di aprirlo con le opzioni
+(si veda quanto riportato in tab.~\ref{tab:file_open_flags}) di sola lettura o
+di lettura/scrittura e leggerne il contenuto. Avere il permesso di scrittura
+consente di aprire un file in sola scrittura o lettura/scrittura e modificarne
+il contenuto, lo stesso permesso è necessario per poter troncare il file.
+
+Non si può creare un file fintanto che non si disponga del permesso di
esecuzione e di quello di scrittura per la directory di destinazione; gli
stessi permessi occorrono per cancellare un file da una directory (si ricordi
-che questo non implica necessariamente la rimozione fisica del file), non è
-necessario nessun tipo di permesso per il file stesso (infatti esso non viene
-toccato, viene solo modificato il contenuto della directory, rimuovendo la
-voce che ad esso fa rifermento).
+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 riferimento).
Per poter eseguire un file (che sia un programma compilato od uno script di
-shell), occorre il permesso di esecuzione per il medesimo, inoltre solo i file
-regolari possono essere eseguiti.
+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.
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; anche utente e gruppo a cui appartiene vengono
-ignorati quando il link viene risolto, vengono controllati sono quando viene
-richiesta la rimozione del link e quest'ultimo è in una directory con lo
-\textsl{sticky bit} settato (vedi \secref{sec:filedir_sticky}).
+fa riferimento; per questo in genere il comando \cmd{ls} riporta per un link
+simbolico tutti i permessi come concessi; utente e gruppo a cui esso
+appartiene vengono pure 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 \itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} impostato (si
+veda sez.~\ref{sec:file_special_perm}).
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.
+\var{st\_gid} accennati in precedenza) e l'\ids{UID} effettivo, il \ids{GID}
+effettivo e gli eventuali \ids{GID} supplementari del processo.\footnote{in
+ realtà Linux, per quanto riguarda l'accesso ai file, utilizza gli
+ identificatori del gruppo \textit{filesystem} (si ricordi quanto esposto in
+ sez.~\ref{sec:proc_perms}), ma essendo questi del tutto equivalenti ai primi,
+ eccetto il caso in cui si voglia scrivere un server NFS, ignoreremo questa
+ differenza.}
Per una spiegazione dettagliata degli identificatori associati ai processi si
-veda \secref{sec:prochand_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
-\secref{sec:filedir_suid_sgid}, l'\textit{effective user id} e
-l'\textit{effective group id} corrispondono a uid e gid dell'utente che ha
-lanciato il processo, mentre i \textit{supplementary group id} sono quelli dei
-gruppi cui l'utente appartiene.
-
-% Quando un processo cerca l'accesso al file esso controlla i propri uid e gid
-% confrontandoli con quelli del file e se l'operazione richiesta è compatibile
-% con i permessi associati al file essa viene eseguita, altrimenti viene
-% bloccata ed è restituito un errore di \texttt{EPERM}. Questo procedimento non
-% viene eseguito per l'amministratore di sistema (il cui uid è zero) il quale
-% a
-% pertanto accesso senza restrizione a qualunque file del sistema.
-
-% In realtà il procedimento è più complesso di quanto descritto in maniera
-% elementare qui; inoltre ad un processo sono associati diversi identificatori,
-% torneremo su questo in maggiori dettagli in seguito in
-% \secref{sec:proc_perms}.
+veda sez.~\ref{sec:proc_perms}; normalmente, a parte quanto vedremo in
+sez.~\ref{sec:file_special_perm}, l'\ids{UID} effettivo e il \ids{GID} effettivo
+corrispondono ai valori dell'\ids{UID} e del \ids{GID} dell'utente che ha
+lanciato il processo, mentre i \ids{GID} supplementari sono quelli dei gruppi
+cui l'utente appartiene.
I passi attraverso i quali viene stabilito se il processo possiede il diritto
di accesso sono i seguenti:
-\begin{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
+\begin{enumerate}
+\item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è zero (corrispondente
+ all'amministratore) l'accesso è sempre garantito senza nessun ulteriore
+ controllo. Per questo motivo \textsl{root} ha piena libertà di accesso a
tutti i file.
-\item Se l'\textit{effective user id} del processo è uguale all'uid del
- proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
+\item Se l'\ids{UID} effettivo del processo è uguale all'\ids{UID} del
+ proprietario del file (nel qual caso si dice che il processo è proprietario
del file) allora:
- \begin{itemize}
+ \begin{itemize*}
\item se il relativo\footnote{per relativo si intende il bit di user-read se
- il processo vuole accedere in scrittura, quello di user-write per
- l'accesso in scrittura, etc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
- settato, l'accesso è consentito
- \item altrimenti l'accesso è negato
- \end{itemize}
-\item Se l'\textit{effective group id} del processo o uno dei
- \textit{supplementary group id} dei processi corrispondono al gid del file
- allora:
- \begin{itemize}
- \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è settato, l'accesso è
+ il processo vuole accedere in lettura, quello di user-write per
+ l'accesso in scrittura, ecc.} bit dei permessi d'accesso dell'utente è
+ impostato, l'accesso è consentito
+ \item altrimenti l'accesso è negato
+ \end{itemize*}
+\item Se il \ids{GID} effettivo del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
+ dei processi corrispondono al \ids{GID} del file allora:
+ \begin{itemize*}
+ \item se il bit dei permessi d'accesso del gruppo è impostato, l'accesso è
consentito,
- \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}
+ \item altrimenti l'accesso è negato
+ \end{itemize*}
+\item Se il bit dei permessi d'accesso per tutti gli altri è impostato,
+ l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
+\end{enumerate}
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
+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 bit \textsl{suid} e \textsl{sgid}}
-\label{sec:filedir_suid_sgid}
-
-Come si è accennato (in \secref{sec:filedir_perm_overview}) nei dodici bit del
-campo \var{st\_mode} usati per il controllo di accesso oltre ai bit dei
-permessi veri e propri, ci sono altri tre bit che vengono usati per indicare
-alcune proprietà speciali dei file. Due di questi sono i bit detti
-\textsl{suid} (o \textit{set-user-ID bit}) e \textsl{sgid} (o
-\textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle constanti
-\macro{S\_ISUID} e \macro{S\_ISGID}.
-
-Come spiegato in dettaglio in \secref{sec:prochand_exec}, quando si lancia un
-programma il comportamendo normale del kernel è quello di settare
-l'\textit{effective user id} e l'\textit{effective group id} del nuovo
-processo all'uid e al gid del processo corrente, che normalmente corrispondono
-dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
-
-Se però il file del programma (che ovviamente deve essere eseguibile) ha il
-bit \textsl{suid} 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 \textsl{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 suid bit settato per cui quando viene lanciato da un utente normale
-parte con i privilegi di root.
+
+\subsection{I bit dei permessi speciali}
+\label{sec:file_special_perm}
+
+\itindbeg{suid~bit}
+\itindbeg{sgid~bit}
+
+Come si è accennato (in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}) nei dodici bit del
+campo \var{st\_mode} di \struct{stat} che vengono 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} (da \textit{set-user-ID bit}) e \acr{sgid} (da
+\textit{set-group-ID bit}) che sono identificati dalle costanti
+\const{S\_ISUID} e \const{S\_ISGID}.
+
+Come spiegato in dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_exec}, quando si lancia un
+programma il comportamento normale del kernel è quello di impostare gli
+identificatori del gruppo \textit{effective} del nuovo processo al valore dei
+corrispondenti del gruppo \textit{real} del processo corrente, che normalmente
+corrispondono a quelli dell'utente con cui si è entrati nel sistema.
+
+Se però il file del programma (che ovviamente deve essere
+eseguibile\footnote{per motivi di sicurezza il kernel ignora i bit \acr{suid}
+ e \acr{sgid} per gli script eseguibili.}) ha il bit \acr{suid} impostato, il
+kernel assegnerà come \ids{UID} effettivo al nuovo processo l'\ids{UID} del
+proprietario del file al posto dell'\ids{UID} del processo originario. Avere
+il bit \acr{sgid} impostato ha lo stesso effetto sul \ids{GID} effettivo del
+processo.
+
+I bit \acr{suid} e \acr{sgid} vengono usati per permettere agli utenti normali
+di usare programmi che richiedono privilegi speciali; l'esempio classico è il
+comando \cmd{passwd} che ha la necessità di modificare il file delle password,
+quest'ultimo ovviamente può essere scritto solo dall'amministratore, ma non è
+necessario chiamare l'amministratore per cambiare la propria password. Infatti
+il comando \cmd{passwd} appartiene a root ma ha il bit \acr{suid} impostato
+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 (torneremo sull'argomento in
-\secref{sec:prochand_perms}).
-
-La presenza dei bit \textsl{suid} e \textsl{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:filedir_file_mode_flags}.
+programmi devono essere scritti accuratamente per evitare che possano essere
+usati per guadagnare privilegi non consentiti (l'argomento è affrontato in
+dettaglio in sez.~\ref{sec:proc_perms}).
+
+La presenza dei bit \acr{suid} e \acr{sgid} su un file può essere rilevata con
+il comando \cmd{ls -l}, che visualizza una 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 impostare questi bit.
+Infine questi bit possono essere controllati all'interno di \var{st\_mode} con
+l'uso delle due costanti \const{S\_ISUID} e \const{S\_IGID}, i cui valori sono
+riportati in tab.~\ref{tab:file_mode_flags}.
Gli stessi bit vengono ad assumere in significato completamente diverso per le
-directory, normalmente infatti Linux usa la convezione di SVR4 per indicare
+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:filedir_ownership} per una spiegazione al proposito).
-
-Infine Linux utilizza il bit \textsl{sgid} per una ulteriore estensione
-mutuata da SVR4; il caso in cui il file abbia il bit \textsl{sgid} settato ma
-non il corrispondente bit per l'esecuzione viene infatti 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:filedir_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
-mecchina (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.
+veda sez.~\ref{sec:file_ownership_management} per una spiegazione dettagliata
+al proposito).
+
+Infine Linux utilizza il bit \acr{sgid} per un'ulteriore estensione mutuata
+da SVr4. Il caso in cui un file ha il bit \acr{sgid} impostato senza che lo
+sia anche il corrispondente bit di esecuzione viene utilizzato per attivare
+per quel file il \itindex{mandatory~locking} \textit{mandatory locking}
+(affronteremo questo argomento in dettaglio più avanti, in
+sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
+
+\itindend{suid~bit}
+\itindend{sgid~bit}
+
+
+\itindbeg{sticky~bit}
+
+L'ultimo dei bit rimanenti, identificato dalla costante \const{S\_ISVTX}, è in
+parte un rimasuglio delle origini dei sistemi Unix. A quell'epoca infatti la
+memoria virtuale e l'accesso ai file erano molto meno sofisticati e per
+ottenere la massima velocità possibile per i programmi usati più comunemente
+si poteva impostare questo bit.
+
+L'effetto di questo bit era che il \index{segmento!testo} segmento di testo
+del programma (si veda sez.~\ref{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 o una partizione indicizzata direttamente si
+poteva risparmiare in tempo di caricamento rispetto alla ricerca attraverso la
+struttura del filesystem. Lo \textsl{sticky bit} è indicato usando la lettera
+\texttt{t} al posto della \texttt{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 poi chiamato
-anche \textit{saved text bit}, da cui deriva il nome della costante. Le
-attuali implementazioni di memoria virtuale e filesystem rendono
+l'amministratore era in grado di impostare 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
-invece assunto un uso corrente per le directory\footnote{lo \textsl{sticky
- bit} è una estensione non definita nello standard POSIX, Linux però la
- supporta, così come BSD e SVR4}, se il bit è settato infatti un file può
-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}
-il classico esempio di directory che ha questo bit settato è \file{/tmp}, i
-permessi infatti di solito sono settati come:
+Benché ormai non venga più utilizzato per i file, lo \textit{sticky bit} ha
+invece assunto un uso importante per le directory;\footnote{lo \textit{sticky
+ bit} per le directory è un'estensione non definita nello standard POSIX,
+ Linux però la supporta, così come BSD e SVr4.} in questo caso se tale bit è
+impostato un file potrà essere rimosso dalla directory soltanto se l'utente ha
+il permesso di scrittura su di essa 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 impostato è \file{/tmp}, i
+permessi infatti di solito sono i seguenti:
\begin{verbatim}
+$ ls -ld /tmp
drwxrwxrwt 6 root root 1024 Aug 10 01:03 /tmp
-\end{verbatim}
-in questo modo chiunque può leggere, scrivere ed eseguire i file, o crearne di
-nuovi, ma solo l'utente che ha creato un file nella directory potrà
-cancellarlo o rinominarlo.
-
-\subsection{La titolarità di nuovi file e directory}
-\label{sec:filedir_ownership}
-
-Vedremo in \secref{sec:fileunix_base_func} quali sono le funzioni per creare
-nuovi file, ma se è possibile specificare in sede di creazione quali permessi
-applicare ad un nuovo file, non si può indicare a quale utente e gruppo deve
-appartenere. Lo stesso problema di presenta per la creazione di nuove
-directory (descritto in \secref{sec:filedir_dir_creat_rem}).
-
-Lo standard POSIX prescrive che l'uid del nuovo file corrisponda
-all'\textit{effective user id} del processo che lo crea; per il gid invece
-prevede due diverse possibilità:
-\begin{itemize}
-\item il gid del file corrisponde all'\textit{effective group id} del processo
-\item il 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 anche
-chiamata semantica BSD. Linux invece segue quella che viene chiamata semantica
-SVR4; di norma cioè il nuovo file viene creato con il gid del processo, se
-però la directory in cui viene creato il file ha il bit sgid settato allora
-viene usato il gid di quest'ultima.
-
-Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il 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 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 gid
-del gruppo primario dello stesso.
-
-
-\subsection{La funzione \texttt{access}}
-\label{sec:filedir_access}
-
-Come detto in \secref{sec:filedir_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:filedir_suid_sgid} e spiegato in \secref{sec:prochand_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:
-
+\end{verbatim}%$
+quindi con lo \textit{sticky bit} bit impostato. In questo modo qualunque
+utente nel sistema può creare dei file in questa directory (che, come
+suggerisce il nome, è normalmente utilizzata per la creazione di file
+temporanei), ma solo l'utente che ha creato un certo file potrà cancellarlo o
+rinominarlo. In questo modo si evita che un utente possa, più o meno
+consapevolmente, cancellare i file temporanei creati degli altri utenti.
+
+\itindend{sticky~bit}
+
+\subsection{Le funzioni per la gestione dei permessi dei file}
+\label{sec:file_perm_management}
+
+Come visto in sez.~\ref{sec:file_access_control} il controllo di accesso ad un
+file viene fatto utilizzando l'\ids{UID} ed il \ids{GID} effettivo del processo;
+ci sono casi però in cui si può voler effettuare il controllo con l'\ids{UID}
+reale ed il \ids{GID} reale, vale a dire usando i valori di \ids{UID} e
+\ids{GID} relativi all'utente che ha lanciato il programma, e che, come
+accennato in sez.~\ref{sec:file_special_perm} e spiegato in dettaglio in
+sez.~\ref{sec:proc_perms}, non è detto siano uguali a quelli effettivi.
+
+Per far questo si può usare la funzione \funcd{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}.
+Verifica i permessi di accesso.
- La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 altrimenti; in
- quest'utlimo 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}.
+\bodydesc{La funzione ritorna 0 se l'accesso è consentito, -1 se l'accesso non
+ è consentito ed in caso di errore; nel qual caso la variabile \var{errno}
+ assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{mode} non è valido.
+ \item[\errcode{EACCES}] l'accesso al file non è consentito, o non si ha il
+ permesso di attraversare una delle directory di \param{pathname}.
+ \item[\errcode{EROFS}] si è richiesto l'accesso in scrittura per un file su
+ un filesystem montato in sola lettura.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
+ \errval{ENOTDIR}, \errval{ELOOP}, \errval{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'ultimaa 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 verifica i permessi di accesso, indicati da \param{mode}, per il
+file indicato da \param{pathname}. I valori possibili per l'argomento
+\param{mode} sono esprimibili come combinazione delle costanti numeriche
+riportate in tab.~\ref{tab:file_access_mode_val} (attraverso un OR binario
+delle stesse). I primi tre valori implicano anche la verifica dell'esistenza
+del file, se si vuole verificare solo quest'ultima si può usare \const{F\_OK},
+o anche direttamente \func{stat}. Nel caso in cui \param{pathname} si
+riferisca ad un link simbolico, questo viene seguito ed 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
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{\param{mode}} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{R\_OK} & Verifica il permesso di lettura. \\
+ \const{W\_OK} & Verifica il permesso di scrittura. \\
+ \const{X\_OK} & Verifica il permesso di esecuzione. \\
+ \const{F\_OK} & Verifica l'esistenza del file. \\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori possibile per l'argomento \param{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 (ad esempio attraverso
+l'uso del \itindex{suid~bit} \textit{suid bit}) che vuole controllare se
+l'utente originale ha i permessi per accedere ad un certo file.
+
+Del tutto analoghe a \func{access} sono le due funzioni \funcd{euidaccess} e
+\funcd{eaccess} che ripetono lo stesso controllo usando però gli
+identificatori del gruppo effettivo, verificando quindi le effettive capacità
+di accesso ad un file. Le funzioni hanno entrambe lo stesso
+prototipo\footnote{in realtà \func{eaccess} è solo un sinonimo di
+ \func{euidaccess} fornita per compatibilità con l'uso di questo nome in
+ altri sistemi.} che è del tutto identico a quello di \func{access}. Prendono
+anche gli stessi valori e restituiscono gli stessi risultati e gli stessi
+codici di errore.
+
+Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
+funzioni \funcd{chmod} e \funcd{fchmod}, che operano rispettivamente su un
+filename e su un file descriptor, i loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/stat.h}
+
+ \funcdecl{int chmod(const char *path, mode\_t mode)} Cambia i permessi del
+ file indicato da \param{path} al valore indicato da \param{mode}.
+
+ \funcdecl{int fchmod(int fd, mode\_t mode)} Analoga alla precedente, ma usa
+ il file descriptor \param{fd} per indicare il file.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per
+ un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
+ proprietario del file o non è zero.
+ \item[\errcode{EROFS}] il file è su un filesystem in sola lettura.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EIO}; \func{chmod} restituisce anche \errval{EFAULT},
+ \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
+ \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchmod} anche \errval{EBADF}.}
+\end{functions}
+
+Entrambe le funzioni utilizzano come secondo argomento \param{mode}, una
+variabile dell'apposito tipo primitivo \type{mode\_t} (vedi
+tab.~\ref{tab:intro_primitive_types}) utilizzato per specificare i permessi sui
+file.
+
+\begin{table}[!htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|c|c|l|}
+ \hline
+ \textbf{\param{mode}} & \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{S\_ISUID} & 04000 & Set user ID \itindex{suid~bit}.\\
+ \const{S\_ISGID} & 02000 & Set group ID \itindex{sgid~bit}.\\
+ \const{S\_ISVTX} & 01000 & Sticky bit \itindex{sticky~bit}.\\
+ \hline
+ \const{S\_IRWXU} & 00700 & L'utente ha tutti i permessi.\\
+ \const{S\_IRUSR} & 00400 & L'utente ha il permesso di lettura.\\
+ \const{S\_IWUSR} & 00200 & L'utente ha il permesso di scrittura.\\
+ \const{S\_IXUSR} & 00100 & L'utente ha il permesso di esecuzione.\\
+ \hline
+ \const{S\_IRWXG} & 00070 & Il gruppo ha tutti i permessi.\\
+ \const{S\_IRGRP} & 00040 & Il gruppo ha il permesso di lettura.\\
+ \const{S\_IWGRP} & 00020 & Il gruppo ha il permesso di scrittura.\\
+ \const{S\_IXGRP} & 00010 & Il gruppo ha il permesso di esecuzione.\\
+ \hline
+ \const{S\_IRWXO} & 00007 & Gli altri hanno tutti i permessi.\\
+ \const{S\_IROTH} & 00004 & Gli altri hanno il permesso di lettura.\\
+ \const{S\_IWOTH} & 00002 & Gli altri hanno il permesso di scrittura.\\
+ \const{S\_IXOTH} & 00001 & Gli altri hanno il permesso di esecuzione.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori delle costanti usate per indicare i vari bit di
+ \param{mode} utilizzato per impostare i permessi dei file.}
+ \label{tab:file_permission_const}
+\end{table}
+
+Le costanti con cui specificare i singoli bit di \param{mode} sono riportate
+in tab.~\ref{tab:file_permission_const}. Il valore di \param{mode} può essere
+ottenuto combinando fra loro con un OR binario le costanti simboliche relative
+ai vari bit, o specificato direttamente, come per l'omonimo comando di shell,
+con un valore numerico (la shell lo vuole in ottale, dato che i bit dei
+permessi sono divisibili in gruppi di tre), che si può calcolare direttamente
+usando lo schema si utilizzo dei bit illustrato in
+fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
+
+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 \itindex{suid~bit} \acr{suid} il valore da fornire sarebbe $4755$.
+
+Il cambiamento dei permessi di un file eseguito attraverso queste funzioni ha
+comunque alcune limitazioni, previste per motivi di sicurezza. L'uso delle
+funzioni infatti è possibile solo se l'\ids{UID} effettivo del processo
+corrisponde a quello del proprietario del file o dell'amministratore,
+altrimenti esse falliranno con un errore di \errcode{EPERM}.
+
+Ma oltre a questa regola generale, di immediata comprensione, esistono delle
+limitazioni ulteriori. Per questo motivo, anche se si è proprietari del file,
+non tutti i valori possibili di \param{mode} sono permessi o hanno effetto;
+in particolare accade che:
+\begin{enumerate}
+\item siccome solo l'amministratore può impostare lo \itindex{sticky~bit}
+ \textit{sticky bit}, se l'\ids{UID} effettivo del processo non è zero esso
+ viene automaticamente cancellato (senza notifica di errore) qualora sia
+ stato indicato in \param{mode}.
+\item per quanto detto in sez.~\ref{sec:file_ownership_management} riguardo la
+ creazione dei nuovi file, si può avere il caso in cui il file creato da un
+ processo è assegnato ad un gruppo per il quale il processo non ha privilegi.
+ Per evitare che si possa assegnare il bit \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} ad
+ un file appartenente ad un gruppo per cui non si hanno diritti, questo viene
+ automaticamente cancellato da \param{mode} (senza notifica di errore)
+ qualora il gruppo del file non corrisponda a quelli associati al processo
+ (la cosa non avviene quando l'\ids{UID} effettivo del processo è zero).
+\end{enumerate}
+
+Per alcuni filesystem\footnote{i filesystem più comuni (\textsl{ext2},
+ \textsl{ext3}, \textsl{ext4}, \textsl{ReiserFS}) supportano questa
+ caratteristica, che è mutuata da BSD.} è inoltre prevista un'ulteriore
+misura di sicurezza, volta a scongiurare l'abuso dei \itindex{suid~bit} bit
+\acr{suid} e \acr{sgid}; essa consiste nel cancellare automaticamente questi
+bit dai permessi di un file qualora un processo che non appartenga
+all'amministratore\footnote{per la precisione un processo che non dispone
+ della \itindex{capabilities} capacità \const{CAP\_FSETID}, vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} effettui una scrittura. In questo modo
+anche se un utente malizioso scopre un file \acr{suid} su cui può scrivere,
+un'eventuale modifica comporterà la perdita di questo privilegio.
+
+Le funzioni \func{chmod} e \func{fchmod} ci permettono di modificare i
+permessi di un file, resta però il problema di quali sono i permessi assegnati
+quando il file viene creato. Le funzioni dell'interfaccia nativa di Unix, come
+vedremo in sez.~\ref{sec:file_open}, permettono di indicare esplicitamente i
+permessi di creazione di un file, ma questo non è possibile per le funzioni
+dell'interfaccia standard ANSI C che non prevede l'esistenza di utenti e
+gruppi, ed inoltre il problema si pone anche per l'interfaccia nativa quando i
+permessi non vengono indicati esplicitamente.
+
+\itindbeg{umask}
+
+Per le funzioni dell'interfaccia standard ANSI C l'unico riferimento possibile
+è quello della modalità di apertura del nuovo file (lettura/scrittura o sola
+lettura), che però può fornire un valore che è lo stesso per tutti e tre i
+permessi di sez.~\ref{sec:file_perm_overview} (cioè $666$ nel primo caso e
+$222$ nel secondo). Per questo motivo il sistema associa ad ogni
+processo\footnote{è infatti contenuta nel campo \var{umask} della struttura
+ \kstruct{fs\_struct}, vedi fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} una maschera
+di bit, la cosiddetta \textit{umask}, che viene utilizzata per impedire che
+alcuni permessi possano essere assegnati ai nuovi file in sede di creazione. I
+bit indicati nella maschera vengono infatti cancellati dai permessi quando un
+nuovo file viene creato.\footnote{l'operazione viene fatta sempre: anche
+ qualora si indichi esplicitamente un valore dei permessi nelle funzioni di
+ creazione che lo consentono, i permessi contenuti nella \textit{umask}
+ verranno tolti.}
+
+La funzione che permette di impostare il valore di questa maschera di
+controllo è \funcd{umask}, ed il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stat.h}
+{mode\_t umask(mode\_t mask)}
+
+Imposta la maschera dei permessi dei bit al valore specificato da \param{mask}
+(di cui vengono presi solo i 9 bit meno significativi).
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il precedente valore della maschera. È una
+ delle poche funzioni che non restituisce codici di errore.}
+\end{prototype}
+
+In genere si usa questa maschera per impostare un valore predefinito che
+escluda preventivamente alcuni permessi (usualmente quello di scrittura per il
+gruppo e gli altri, corrispondente ad un valore per \param{mask} pari a
+$022$). In questo modo è possibile cancellare automaticamente i permessi non
+voluti. Di norma questo valore viene impostato una volta per tutte al login a
+$022$, e gli utenti non hanno motivi per modificarlo.
+
+\itindend{umask}
+
+
+\subsection{La gestione della titolarità dei file}
+\label{sec:file_ownership_management}
+
+Vedremo in sez.~\ref{sec:file_base_func} con quali funzioni si possono creare
+nuovi file, in tale occasione vedremo che è possibile specificare in sede di
+creazione quali permessi applicare ad un file, però non si può indicare a
+quale utente e gruppo esso deve appartenere. Lo stesso problema si presenta
+per la creazione di nuove directory (procedimento descritto in
+sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}).
+
+Lo standard POSIX prescrive che l'\ids{UID} del nuovo file corrisponda
+all'\ids{UID} effettivo del processo che lo crea; per il \ids{GID} invece
+prevede due diverse possibilità:
+\begin{itemize*}
+\item il \ids{GID} del file corrisponde al \ids{GID} effettivo del processo.
+\item il \ids{GID} del file corrisponde al \ids{GID} della directory in cui
+ esso è creato.
+\end{itemize*}
+in genere BSD usa sempre la seconda possibilità, che viene per questo chiamata
+semantica BSD. Linux invece segue quella che viene chiamata semantica SVr4; di
+norma cioè il nuovo file viene creato, seguendo la prima opzione, con il
+\ids{GID} del processo, se però la directory in cui viene creato il file ha il
+bit \acr{sgid} impostato allora viene usata la seconda opzione.
+
+Usare la semantica BSD ha il vantaggio che il \ids{GID} viene sempre
+automaticamente propagato, restando coerente a quello della directory di
+partenza, in tutte le sotto-directory.
+
+La semantica SVr4 offre la possibilità di scegliere, ma per ottenere lo stesso
+risultato di coerenza che si ha con BSD necessita che quando si creano nuove
+directory venga anche propagato anche il bit \acr{sgid}. Questo è il
+comportamento predefinito del comando \cmd{mkdir}, ed è in questo modo ad
+esempio che le varie distribuzioni assicurano che le sotto-directory create
+nella home di un utente restino sempre con il \ids{GID} del gruppo primario
+dello stesso.
+
+La presenza del bit \acr{sgid} è inoltre molto comoda quando si hanno
+directory contenenti file condivisi all'intero di un gruppo in cui possono
+scrivere tutti i membri dello stesso, dato che assicura che i file che gli
+utenti vi creano appartengano sempre allo stesso gruppo. Questo non risolve
+però completamente i problemi di accesso da parte di altri utenti dello stesso
+gruppo, in quanto i permessi assegnati al gruppo potrebbero non essere
+sufficienti; in tal caso si deve aver cura di usare un valore di
+\itindex{umask} \textit{umask} che ne lasci di sufficienti.\footnote{in tal
+ caso si può assegnare agli utenti del gruppo una \textit{umask} di $002$,
+ anche se la soluzione migliore in questo caso è usare una ACL di default
+ (vedi sez.~\ref{sec:file_ACL}).}
+
+Come avviene nel caso dei permessi il sistema fornisce anche delle funzioni,
+\funcd{chown}, \funcd{fchown} e \funcd{lchown}, che permettono di cambiare sia
+l'utente che il gruppo a cui un file appartiene; i rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/stat.h}
+
+ \funcdecl{int chown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
+ \funcdecl{int fchown(int fd, uid\_t owner, gid\_t group)}
+ \funcdecl{int lchown(const char *path, uid\_t owner, gid\_t group)}
+
+ Le funzioni cambiano utente e gruppo di appartenenza di un file ai valori
+ specificati dalle variabili \param{owner} e \param{group}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo e -1 per un
+ errore, nel qual caso caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo non corrisponde a quello del
+ proprietario del file o non è zero, o utente e gruppo non sono validi
+ \end{errlist}
+ Oltre a questi entrambe restituiscono gli errori \errval{EROFS} e
+ \errval{EIO}; \func{chown} restituisce anche \errval{EFAULT},
+ \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR},
+ \errval{EACCES}, \errval{ELOOP}; \func{fchown} anche \errval{EBADF}.}
+\end{functions}
+
+Con Linux solo l'amministratore\footnote{o in generale un processo con la
+ \itindex{capabilities} capacità \const{CAP\_CHOWN}, vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.} può cambiare il proprietario di un file;
+in questo viene seguita la semantica usata da BSD che non consente agli utenti
+di assegnare i loro file ad altri utenti evitando eventuali aggiramenti delle
+quote. L'amministratore può cambiare sempre il gruppo di un file, il
+proprietario può cambiare il gruppo solo dei file che gli appartengono e solo
+se il nuovo gruppo è il suo gruppo primario o uno dei gruppi di cui fa parte.
+
+La funzione \func{chown} segue i link simbolici, per operare direttamente su
+un 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 \param{owner} e \param{group} i valori restano immutati.
+
+Quando queste funzioni sono chiamate con successo da un processo senza i
+privilegi di root entrambi i bit \itindex{suid~bit} \acr{suid} e
+\itindex{sgid~bit} \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
+\itindex{mandatory~locking} \textit{mandatory locking} (vedi
+sez.~\ref{sec:file_mand_locking}).
+
+
+\subsection{Un quadro d'insieme sui permessi}
+\label{sec:file_riepilogo}
+
+Avendo affrontato in maniera separata il comportamento delle varie funzioni
+che operano sui permessi dei file ed avendo trattato in sezioni diverse il
+significato dei singoli bit dei permessi, vale la pena di fare un riepilogo in
+cui si riassumano le caratteristiche di ciascuno di essi, in modo da poter
+fornire un quadro d'insieme.
+
+\begin{table}[!htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|l|}
+ \hline
+ \multicolumn{3}{|c|}{special}&
+ \multicolumn{3}{|c|}{user}&
+ \multicolumn{3}{|c|}{group}&
+ \multicolumn{3}{|c|}{other}&
+ \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per i file}} \\
+ \cline{1-12}
+ \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
+ \hline
+ \hline
+ 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del proprietario.\\
+ -&1&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Se eseguito ha i permessi del gruppo proprietario.\\
+ -&1&-&-&-&0&-&-&-&-&-&-&Il \itindex{mandatory~locking}
+ \textit{mandatory locking} è abilitato.\\
+ -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
+ -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il proprietario.\\
+ -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il proprietario.\\
+ -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di esecuzione per il proprietario.\\
+ -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di lettura per il gruppo proprietario.\\
+ -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di scrittura per il gruppo proprietario.\\
+ -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di esecuzione per il gruppo proprietario.\\
+ -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di lettura per tutti gli altri.\\
+ -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di scrittura per tutti gli altri.\\
+ -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di esecuzione per tutti gli altri.\\
+ \hline
+ \hline
+ \multicolumn{3}{|c|}{special}&
+ \multicolumn{3}{|c|}{user}&
+ \multicolumn{3}{|c|}{group}&
+ \multicolumn{3}{|c|}{other}&
+ \multirow{2}{*}{\textbf{Significato per le directory}} \\
+ \cline{1-12}
+ \acr{s}&\acr{s}&\acr{t}&r&w&x&r&w&x&r&w&x& \\
+ \hline
+ \hline
+ 1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Non utilizzato.\\
+ -&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Propaga il gruppo proprietario ai nuovi file
+ creati.\\
+ -&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&-&Limita l'accesso in scrittura dei file nella
+ directory.\\
+ -&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il proprietario.\\
+ -&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il proprietario.\\
+ -&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&-&Permesso di attraversamento per il proprietario.\\
+ -&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&-&Permesso di visualizzazione per il gruppo
+ proprietario.\\
+ -&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&-&Permesso di aggiornamento per il gruppo
+ proprietario.\\
+ -&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&-&Permesso di attraversamento per il gruppo
+ proprietario.\\
+ -&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&-&Permesso di visualizzazione per tutti gli altri.\\
+ -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&-&Permesso di aggiornamento per tutti gli altri.\\
+ -&-&-&-&-&-&-&-&-&-&-&1&Permesso di attraversamento per tutti gli altri.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Tabella riassuntiva del significato dei bit dei permessi per un
+ file e directory.}
+ \label{tab:file_fileperm_bits}
+\end{table}
+
+Nella parte superiore di tab.~\ref{tab:file_fileperm_bits} si è riassunto il
+significato dei vari bit dei permessi per un file ordinario; per quanto
+riguarda l'applicazione dei permessi per proprietario, gruppo ed altri si
+ricordi quanto illustrato in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Per
+compattezza, nella tabella si sono specificati i bit di \itindex{suid~bit}
+\textit{suid}, \itindex{sgid~bit} \textit{sgid} e \textit{sticky}
+\itindex{sticky~bit} con la notazione illustrata anche in
+fig.~\ref{fig:file_perm_bit}. Nella parte inferiore si sono invece riassunti
+i significati dei vari bit dei permessi per una directory; anche in questo
+caso si è riapplicato ai bit di \itindex{suid~bit} \textit{suid},
+\itindex{sgid~bit} \textit{sgid} e \textit{sticky} \itindex{sticky~bit} la
+notazione illustrata in fig.~\ref{fig:file_perm_bit}.
+
+Si ricordi infine che i permessi non hanno alcun significato per i link
+simbolici, mentre per i \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo hanno
+senso soltanto i permessi di lettura e scrittura, che si riflettono sulla
+possibilità di compiere dette operazioni sul dispositivo stesso.
+
+Nella tabella si è indicato con il carattere ``-'' il fatto che il valore del
+bit in questione non è influente rispetto a quanto indicato nella riga della
+tabella; la descrizione del significato fa riferimento soltanto alla
+combinazione di bit per i quali è stato riportato esplicitamente un valore.
+Si rammenti infine che il valore dei bit dei permessi non ha alcun effetto
+qualora il processo possieda i privilegi di amministratore.
+
+
+\section{Caratteristiche e funzionalità avanzate}
+\label{sec:file_dir_advances}
+
+Tratteremo qui alcune caratteristiche e funzionalità avanzate della gestione
+di file e directory, affrontando anche una serie di estensioni
+dell'interfaccia classica dei sistemi unix-like, principalmente utilizzate a
+scopi di sicurezza, che sono state introdotte nelle versioni più recenti di
+Linux.
+
+\subsection{Gli attributi estesi}
+\label{sec:file_xattr}
+
+\itindbeg{Extended~Attributes}
+
+Nelle sezioni precedenti abbiamo trattato in dettaglio le varie informazioni
+che il sistema mantiene negli \itindex{inode} \textit{inode}, e le varie
+funzioni che permettono di modificarle. Si sarà notato come in realtà queste
+informazioni siano estremamente ridotte. Questo è dovuto al fatto che Unix
+origina negli anni '70, quando le risorse di calcolo e di spazio disco erano
+minime. Con il venir meno di queste restrizioni è incominciata ad emergere
+l'esigenza di poter associare ai file delle ulteriori informazioni astratte
+(quelli che vengono chiamati i \textsl{meta-dati}) che però non potevano
+trovare spazio nei dati classici mantenuti negli \itindex{inode}
+\textit{inode}.
+
+Per risolvere questo problema alcuni sistemi unix-like (e fra questi anche
+Linux) hanno introdotto un meccanismo generico, detto \textit{Extended
+ Attributes} che consenta di associare delle informazioni ai singoli
+file.\footnote{l'uso più comune è quello della ACL, che tratteremo nella
+ prossima sezione.} Gli \textsl{attributi estesi} non sono altro che delle
+coppie nome/valore che sono associate permanentemente ad un oggetto sul
+filesystem, analoghi di quello che sono le variabili di ambiente (vedi
+sez.~\ref{sec:proc_environ}) per un processo.
+
+Altri sistemi (come Solaris, MacOS e Windows) hanno adottato un meccanismo
+diverso in cui ad un file sono associati diversi flussi di dati, su cui
+possono essere mantenute ulteriori informazioni, che possono essere accedute
+con le normali operazioni di lettura e scrittura. Questi non vanno confusi con
+gli \textit{Extended Attributes} (anche se su Solaris hanno lo stesso nome),
+che sono un meccanismo molto più semplice, che pur essendo limitato (potendo
+contenere solo una quantità limitata di informazione) hanno il grande
+vantaggio di essere molto più semplici da realizzare, più
+efficienti,\footnote{cosa molto importante, specie per le applicazioni che
+ richiedono una gran numero di accessi, come le ACL.} e di garantire
+l'atomicità di tutte le operazioni.
+
+In Linux gli attributi estesi sono sempre associati al singolo \itindex{inode}
+\textit{inode} e l'accesso viene sempre eseguito in forma atomica, in lettura
+il valore corrente viene scritto su un buffer in memoria, mentre la scrittura
+prevede che ogni valore precedente sia sovrascritto.
+
+Si tenga presente che non tutti i filesystem supportano gli \textit{Extended
+ Attributes}; al momento della scrittura di queste dispense essi sono
+presenti solo sui vari \textsl{extN}, \textsl{ReiserFS}, \textsl{JFS},
+\textsl{XFS} e \textsl{Btrfs}.\footnote{l'elenco è aggiornato a Luglio 2011.}
+Inoltre a seconda della implementazione ci possono essere dei limiti sulla
+quantità di attributi che si possono utilizzare.\footnote{ad esempio nel caso
+ di \textsl{ext2} ed \textsl{ext3} è richiesto che essi siano contenuti
+ all'interno di un singolo blocco (pertanto con dimensioni massime pari a
+ 1024, 2048 o 4096 byte a seconda delle dimensioni di quest'ultimo impostate
+ in fase di creazione del filesystem), mentre con \textsl{XFS} non ci sono
+ limiti ed i dati vengono memorizzati in maniera diversa (nell'\textit{inode}
+ stesso, in un blocco a parte, o in una struttura ad albero dedicata) per
+ mantenerne la scalabilità.} Infine lo spazio utilizzato per mantenere gli
+attributi estesi viene tenuto in conto per il calcolo delle quote di utente e
+gruppo proprietari del file.
+
+Come meccanismo per mantenere informazioni aggiuntive associate al singolo
+file, gli \textit{Extended Attributes} possono avere usi anche molto diversi
+fra loro. Per poterli distinguere allora sono stati suddivisi in
+\textsl{classi}, a cui poter applicare requisiti diversi per l'accesso e la
+gestione. Per questo motivo il nome di un attributo deve essere sempre
+specificato nella forma \texttt{namespace.attribute}, dove \texttt{namespace}
+fa riferimento alla classe a cui l'attributo appartiene, mentre
+\texttt{attribute} è il nome ad esso assegnato. In tale forma il nome di un
+attributo esteso deve essere univoco. Al momento\footnote{della scrittura di
+ questa sezione, kernel 2.6.23, ottobre 2007.} sono state definite le quattro
+classi di attributi riportate in tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{12cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Nome} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \texttt{security}&Gli \textit{extended security attributes}: vengono
+ utilizzati dalle estensioni di sicurezza del kernel (i
+ \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux
+ Security Modules}), per le realizzazione di meccanismi
+ evoluti di controllo di accesso come \index{SELinux}
+ SELinux o le \textit{capabilities} dei file di
+ sez.~\ref{sec:proc_capabilities}.\\
+ \texttt{system} & Gli \textit{extended security attributes}: sono usati
+ dal kernel per memorizzare dati di sistema associati ai
+ file come le \itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_ACL}) o le \itindex{capabilities}
+ \textit{capabilities} (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).\\
+ \texttt{trusted}& I \textit{trusted extended attributes}: vengono
+ utilizzati per poter realizzare in user space
+ meccanismi che consentano di mantenere delle
+ informazioni sui file che non devono essere accessibili
+ ai processi ordinari.\\
+ \texttt{user} & Gli \textit{extended user attributes}: utilizzati per
+ mantenere informazioni aggiuntive sui file (come il
+ \textit{mime-type}, la codifica dei caratteri o del
+ file) accessibili dagli utenti.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{I nomi utilizzati valore di \texttt{namespace} per distinguere le
+ varie classi di \textit{Extended Attributes}.}
+ \label{tab:extended_attribute_class}
+\end{table}
+
+
+Dato che uno degli usi degli \textit{Extended Attributes} è quello che li
+impiega per realizzare delle estensioni (come le
+\itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL, \index{SELinux} SELinux, ecc.) al
+tradizionale meccanismo dei controlli di accesso di Unix, l'accesso ai loro
+valori viene regolato in maniera diversa a seconda sia della loro classe sia
+di quali, fra le estensioni che li utilizzano, sono poste in uso. In
+particolare, per ciascuna delle classi riportate in
+tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}, si hanno i seguenti casi:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.7cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\texttt{security}] L'accesso agli \textit{extended security attributes}
+ dipende dalle politiche di sicurezza stabilite da loro stessi tramite
+ l'utilizzo di un sistema di controllo basato sui
+ \itindex{Linux~Security~Modules} \textit{Linux Security Modules} (ad esempio
+ \index{SELinux} SELinux). Pertanto l'accesso in lettura o scrittura dipende
+ dalle politiche di sicurezza implementate all'interno dal modulo di
+ sicurezza che si sta utilizzando al momento (ciascuno avrà le sue). Se non è
+ stato caricato nessun modulo di sicurezza l'accesso in lettura sarà
+ consentito a tutti i processi, mentre quello in scrittura solo ai processi
+ con privilegi amministrativi dotati della \itindex{capabilities}
+ \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.
+
+\item[\texttt{system}] Anche l'accesso agli \textit{extended system
+ attributes} dipende dalle politiche di accesso che il kernel realizza
+ anche utilizzando gli stessi valori in essi contenuti. Ad esempio nel caso
+ delle \itindex{Access~Control~List~(ACL)} ACL l'accesso è consentito in
+ lettura ai processi che hanno la capacità di eseguire una ricerca sul file
+ (cioè hanno il permesso di lettura sulla directory che contiene il file) ed
+ in scrittura al proprietario del file o ai processi dotati della
+ \textit{capability} \itindex{capabilities}
+ \const{CAP\_FOWNER}.\footnote{vale a dire una politica di accesso analoga a
+ quella impiegata per gli ordinari permessi dei file.}
+
+\item[\texttt{trusted}] L'accesso ai \textit{trusted extended attributes}, sia
+ per la lettura che per la scrittura, è consentito soltanto ai processi con
+ privilegi amministrativi dotati della \itindex{capabilities}
+ \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}. In questo modo si possono
+ utilizzare questi attributi per realizzare in user space dei meccanismi di
+ controllo che accedono ad informazioni non disponibili ai processi ordinari.
+
+\item[\texttt{user}] L'accesso agli \textit{extended user attributes} è
+ regolato dai normali permessi dei file: occorre avere il permesso di lettura
+ per leggerli e quello di scrittura per scriverli o modificarli. Dato l'uso
+ di questi attributi si è scelto di applicare al loro accesso gli stessi
+ criteri che si usano per l'accesso al contenuto dei file (o delle directory)
+ cui essi fanno riferimento. Questa scelta vale però soltanto per i file e le
+ directory ordinarie, se valesse in generale infatti si avrebbe un serio
+ problema di sicurezza dato che esistono diversi oggetti sul filesystem per i
+ quali è normale avere avere il permesso di scrittura consentito a tutti gli
+ utenti, come i link simbolici, o alcuni \index{file!di~dispositivo} file di
+ dispositivo come \texttt{/dev/null}. Se fosse possibile usare su di essi gli
+ \textit{extended user attributes} un utente qualunque potrebbe inserirvi
+ dati a piacere.\footnote{la cosa è stata notata su XFS, dove questo
+ comportamento permetteva, non essendovi limiti sullo spazio occupabile
+ dagli \textit{Extended Attributes}, di bloccare il sistema riempiendo il
+ disco.}
+
+ La semantica del controllo di accesso indicata inoltre non avrebbe alcun
+ senso al di fuori di file e directory: i permessi di lettura e scrittura per
+ un \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo attengono alle capacità
+ di accesso al dispositivo sottostante,\footnote{motivo per cui si può
+ formattare un disco anche se \texttt{/dev} è su un filesystem in sola
+ lettura.} mentre per i link simbolici questi vengono semplicemente
+ ignorati: in nessuno dei due casi hanno a che fare con il contenuto del
+ file, e nella discussione relativa all'uso degli \textit{extended user
+ attributes} nessuno è mai stato capace di indicare una qualche forma
+ sensata di utilizzo degli stessi per link simbolici o
+ \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo, e neanche per le fifo o i
+ socket. Per questo motivo essi sono stati completamente disabilitati per
+ tutto ciò che non sia un file regolare o una directory.\footnote{si può
+ verificare la semantica adottata consultando il file \texttt{fs/xattr.c}
+ dei sorgenti del kernel.} Inoltre per le directory è stata introdotta una
+ ulteriore restrizione, dovuta di nuovo alla presenza ordinaria di permessi
+ di scrittura completi su directory come \texttt{/tmp}. Per questo motivo,
+ per evitare eventuali abusi, se una directory ha lo \itindex{sticky~bit}
+ \textit{sticky bit} attivo sarà consentito scrivere i suoi \textit{extended
+ user attributes} soltanto se si è proprietari della stessa, o si hanno i
+ privilegi amministrativi della capability \itindex{capabilities}
+ \const{CAP\_FOWNER}.
+\end{basedescript}
+
+Le funzioni per la gestione degli attributi estesi, come altre funzioni di
+gestione avanzate specifiche di Linux, non fanno parte delle \acr{glibc}, e
+sono fornite da una apposita libreria, \texttt{libattr}, che deve essere
+installata a parte;\footnote{la versione corrente della libreria è
+ \texttt{libattr1}.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà indicare
+esplicitamente l'uso della suddetta libreria invocando il compilatore con
+l'opzione \texttt{-lattr}.
+
+Per poter leggere gli attributi estesi sono disponibili tre diverse funzioni,
+\funcd{getxattr}, \funcd{lgetxattr} e \funcd{fgetxattr}, che consentono
+rispettivamente di richiedere gli attributi relativi a un file, a un link
+simbolico e ad un file descriptor; i rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{attr/xattr.h}
+
+ \funcdecl{ssize\_t getxattr(const char *path, const char *name, void
+ *value, size\_t size)}
+
+ \funcdecl{ssize\_t lgetxattr(const char *path, const char *name, void
+ *value, size\_t size)}
+
+ \funcdecl{ssize\_t fgetxattr(int filedes, const char *name, void *value,
+ size\_t size)}
+
+ Le funzioni leggono il valore di un attributo esteso.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono un intero positivo che indica la
+ dimensione dell'attributo richiesto in caso di successo, e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
+ \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
+ non è sufficiente per contenere il risultato.
+ \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
+ filesystem o sono disabilitati.
+ \end{errlist}
+ e tutti gli errori di \func{stat}, come \errcode{EPERM} se non si hanno i
+ permessi di accesso all'attributo. }
+\end{functions}
+
+Le funzioni \func{getxattr} e \func{lgetxattr} prendono come primo argomento
+un \textit{pathname} che indica il file di cui si vuole richiedere un
+attributo, la sola differenza è che la seconda, se il \textit{pathname} indica
+un link simbolico, restituisce gli attributi di quest'ultimo e non quelli del
+file a cui esso fa riferimento. La funzione \func{fgetxattr} prende invece
+come primo argomento un numero di file descriptor, e richiede gli attributi
+del file ad esso associato.
+
+Tutte e tre le funzioni richiedono di specificare nell'argomento \param{name}
+il nome dell'attributo di cui si vuole ottenere il valore. Il nome deve essere
+indicato comprensivo di prefisso del \textit{namespace} cui appartiene (uno
+dei valori di tab.~\ref{tab:extended_attribute_class}) nella forma
+\texttt{namespace.attributename}, come stringa terminata da un carattere NUL.
+Il suo valore verrà restituito nel buffer puntato dall'argomento \param{value}
+per una dimensione massima di \param{size} byte;\footnote{gli attributi estesi
+ possono essere costituiti arbitrariamente da dati testuali o binari.} se
+quest'ultima non è sufficiente si avrà un errore di \errcode{ERANGE}.
+
+Per evitare di dover indovinare la dimensione di un attributo per tentativi si
+può eseguire una interrogazione utilizzando un valore nullo per \param{size};
+in questo caso non verrà letto nessun dato, ma verrà restituito come valore di
+ritorno della funzione chiamata la dimensione totale dell'attributo esteso
+richiesto, che si potrà usare come stima per allocare un buffer di dimensioni
+sufficienti.\footnote{si parla di stima perché anche se le funzioni
+ restituiscono la dimensione esatta dell'attributo al momento in cui sono
+ eseguite, questa potrebbe essere modificata in qualunque momento da un
+ successivo accesso eseguito da un altro processo.}
+
+Un secondo gruppo di funzioni è quello che consente di impostare il valore di
+un attributo esteso, queste sono \funcd{setxattr}, \funcd{lsetxattr} e
+\funcd{fsetxattr}, e consentono di operare rispettivamente su un file, su un
+link simbolico o specificando un file descriptor; i loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{attr/xattr.h}
+
+ \funcdecl{int setxattr(const char *path, const char *name, const void
+ *value, size\_t size, int flags)}
+
+ \funcdecl{int lsetxattr(const char *path, const char *name, const void
+ *value, size\_t size, int flags)}
+
+ \funcdecl{int fsetxattr(int filedes, const char *name, const void *value,
+ size\_t size, int flags)}
+
+ Impostano il valore di un attributo esteso.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOATTR}] si è usato il flag \const{XATTR\_REPLACE} e
+ l'attributo richiesto non esiste.
+ \item[\errcode{EEXIST}] si è usato il flag \const{XATTR\_CREATE} ma
+ l'attributo esiste già.
+ \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
+ filesystem o sono disabilitati.
+ \end{errlist}
+ Oltre a questi potranno essere restituiti tutti gli errori di \func{stat},
+ ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi di accesso
+ all'attributo.
+}
+\end{functions}
+
+Le tre funzioni prendono come primo argomento un valore adeguato al loro
+scopo, usato in maniera del tutto identica a quanto visto in precedenza per le
+analoghe che leggono gli attributi estesi. Il secondo argomento \param{name}
+deve indicare, anche in questo caso con gli stessi criteri appena visti per le
+analoghe \func{getxattr}, \func{lgetxattr} e \func{fgetxattr}, il nome
+(completo di suffisso) dell'attributo su cui si vuole operare.
+
+Il valore che verrà assegnato all'attributo dovrà essere preparato nel buffer
+puntato da \param{value}, e la sua dimensione totale (in byte) sarà indicata
+dall'argomento \param{size}. Infine l'argomento \param{flag} consente di
+controllare le modalità di sovrascrittura dell'attributo esteso, esso può
+prendere due valori: con \const{XATTR\_REPLACE} si richiede che l'attributo
+esista, nel qual caso verrà sovrascritto, altrimenti si avrà errore, mentre
+con \const{XATTR\_CREATE} si richiede che l'attributo non esista, nel qual
+caso verrà creato, altrimenti si avrà errore ed il valore attuale non sarà
+modificato. Utilizzando per \param{flag} un valore nullo l'attributo verrà
+modificato se è già presente, o creato se non c'è.
+
+Le funzioni finora illustrate permettono di leggere o scrivere gli attributi
+estesi, ma sarebbe altrettanto utile poter vedere quali sono gli attributi
+presenti; a questo provvedono le funzioni \funcd{listxattr},
+\funcd{llistxattr} e \funcd{flistxattr} i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{attr/xattr.h}
+
+ \funcdecl{ssize\_t listxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
+
+ \funcdecl{ssize\_t llistxattr(const char *path, char *list, size\_t size)}
+
+ \funcdecl{ssize\_t flistxattr(int filedes, char *list, size\_t size)}
+
+ Leggono la lista degli attributi estesi di un file.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono un intero positivo che indica la
+ dimensione della lista in caso di successo, e $-1$ in caso di errore, nel
+ qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ERANGE}] la dimensione \param{size} del buffer \param{value}
+ non è sufficiente per contenere il risultato.
+ \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
+ filesystem o sono disabilitati.
+ \end{errlist}
+ Oltre a questi potranno essere restituiti tutti gli errori di \func{stat},
+ ed in particolare \errcode{EPERM} se non si hanno i permessi di accesso
+ all'attributo.
+}
+\end{functions}
+
+Come per le precedenti le tre funzioni leggono gli attributi rispettivamente
+di un file, un link simbolico o specificando un file descriptor, da
+specificare con il loro primo argomento. Gli altri due argomenti, identici per
+tutte e tre, indicano rispettivamente il puntatore \param{list} al buffer dove
+deve essere letta la lista e la dimensione \param{size} di quest'ultimo.
+
+La lista viene fornita come sequenza non ordinata dei nomi dei singoli
+attributi estesi (sempre comprensivi del prefisso della loro classe) ciascuno
+dei quali è terminato da un carattere nullo. I nomi sono inseriti nel buffer
+uno di seguito all'altro. Il valore di ritorno della funzione indica la
+dimensione totale della lista in byte.
+
+Come per le funzioni di lettura dei singoli attributi se le dimensioni del
+buffer non sono sufficienti si avrà un errore, ma è possibile ottenere dal
+valore di ritorno della funzione una stima della dimensione totale della lista
+usando per \param{size} un valore nullo.
+
+Infine per rimuovere semplicemente un attributo esteso, si ha a disposizione
+un ultimo gruppo di funzioni: \funcd{removexattr}, \funcd{lremovexattr} e
+\funcd{fremovexattr}; i rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{attr/xattr.h}
+
+ \funcdecl{int removexattr(const char *path, const char *name)}
+
+ \funcdecl{int lremovexattr(const char *path, const char *name)}
+
+ \funcdecl{int fremovexattr(int filedes, const char *name)}
+
+
+ Rimuovono un attributo esteso di un file.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono 0 in caso di successo, e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOATTR}] l'attributo richiesto non esiste.
+ \item[\errcode{ENOTSUP}] gli attributi estesi non sono supportati dal
+ filesystem o sono disabilitati.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre tutti gli errori di \func{stat}.
+}
+\end{functions}
+
+Le tre funzioni rimuovono l'attributo esteso indicato dall'argomento
+\param{name} rispettivamente di un file, un link simbolico o specificando un
+file descriptor, da specificare con il loro primo argomento. Anche in questo
+caso l'argomento \param{name} deve essere specificato con le modalità già
+illustrate in precedenza per le altre funzioni relative agli attributi estesi.
+
+\itindend{Extended~Attributes}
+
+
+\subsection{Le \textit{Access Control List}}
+\label{sec:file_ACL}
+
+% la documentazione di sistema è nei pacchetti libacl1-dev e acl
+% vedi anche http://www.suse.de/~agruen/acl/linux-acls/online/
+
+\itindbeg{Access~Control~List~(ACL)}
+
+Il modello classico dei permessi di Unix, per quanto funzionale ed efficiente,
+è comunque piuttosto limitato e per quanto possa aver coperto per lunghi anni
+le esigenze più comuni con un meccanismo semplice e potente, non è in grado di
+rispondere in maniera adeguata a situazioni che richiedono una gestione
+complessa dei permessi di accesso.\footnote{già un requisito come quello di
+ dare accesso in scrittura ad alcune persone ed in sola lettura ad altre non
+ si può soddisfare in maniera semplice.}
+
+Per questo motivo erano state progressivamente introdotte nelle varie versioni
+di Unix dei meccanismi di gestione dei permessi dei file più flessibili, nella
+forma delle cosiddette \textit{Access Control List} (indicate usualmente con
+la sigla ACL). Nello sforzo di standardizzare queste funzionalità era stato
+creato un gruppo di lavoro il cui scopo era estendere lo standard POSIX 1003
+attraverso due nuovi insiemi di specifiche, la POSIX 1003.1e per l'interfaccia
+di programmazione e la POSIX 1003.2c per i comandi di shell.
+
+Gli obiettivi erano però forse troppo ambizioni, e nel gennaio del 1998 i
+finanziamenti vennero ritirati senza che si fosse arrivati alla definizione di
+uno standard, dato però che una parte della documentazione prodotta era di
+alta qualità venne deciso di rilasciare al pubblico la diciassettesima bozza
+del documento, quella che va sotto il nome di \textit{POSIX 1003.1e Draft 17},
+che è divenuta la base sulla quale si definiscono le cosiddette \textit{Posix
+ ACL}.
+
+A differenza di altri sistemi (ad esempio FreeBSD) nel caso di Linux si è
+scelto di realizzare le ACL attraverso l'uso degli
+\itindex{Extended~Attributes} \textit{Extended Attributes} (appena trattati in
+sez.~\ref{sec:file_xattr}), e fornire tutte le relative funzioni di gestione
+tramite una libreria, \texttt{libacl} che nasconde i dettagli implementativi
+delle ACL e presenta ai programmi una interfaccia che fa riferimento allo
+standard POSIX 1003.1e.
+
+Anche in questo caso le funzioni di questa libreria non fanno parte delle
+\acr{glibc} e devono essere installate a parte;\footnote{la versione corrente
+ della libreria è \texttt{libacl1}, e nel caso si usi Debian la si può
+ installare con il pacchetto omonimo e con il collegato \texttt{libacl1-dev}
+ per i file di sviluppo.} pertanto se un programma le utilizza si dovrà
+indicare esplicitamente l'uso della libreria \texttt{libacl} invocando il
+compilatore con l'opzione \texttt{-lacl}. Si tenga presente inoltre che per
+poterle utilizzare le ACL devono essere attivate esplicitamente montando il
+filesystem\footnote{che deve supportarle, ma questo è ormai vero per
+ praticamente tutti i filesystem più comuni, con l'eccezione di NFS per il
+ quale esiste però un supporto sperimentale.} su cui le si vogliono
+utilizzare con l'opzione \texttt{acl} attiva. Dato che si tratta di una
+estensione è infatti opportuno utilizzarle soltanto laddove siano necessarie.
+
+Una ACL è composta da un insieme di voci, e ciascuna voce è a sua volta
+costituita da un \textsl{tipo}, da un eventuale
+\textsl{qualificatore},\footnote{deve essere presente soltanto per le voci di
+ tipo \const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}.} e da un insieme di permessi.
+Ad ogni oggetto sul filesystem si può associare una ACL che ne governa i
+permessi di accesso, detta \textit{access ACL}. Inoltre per le directory si
+può impostare una ACL aggiuntiva, detta \textit{default ACL}, che serve ad
+indicare quale dovrà essere la ACL assegnata di default nella creazione di un
+file all'interno della directory stessa. Come avviene per i permessi le ACL
+possono essere impostate solo del proprietario del file, o da un processo con
+la capability \itindex{capabilities} \const{CAP\_FOWNER}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{ACL\_USER\_OBJ} & voce che contiene i diritti di accesso del
+ proprietario del file.\\
+ \const{ACL\_USER} & voce che contiene i diritti di accesso per
+ l'utente indicato dal rispettivo
+ qualificatore.\\
+ \const{ACL\_GROUP\_OBJ}& voce che contiene i diritti di accesso del
+ gruppo proprietario del file.\\
+ \const{ACL\_GROUP} & voce che contiene i diritti di accesso per
+ il gruppo indicato dal rispettivo
+ qualificatore.\\
+ \const{ACL\_MASK} & voce che contiene la maschera dei massimi
+ permessi di accesso che possono essere garantiti
+ da voci del tipo \const{ACL\_USER},
+ \const{ACL\_GROUP} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ}.\\
+ \const{ACL\_OTHER} & voce che contiene i diritti di accesso di chi
+ non corrisponde a nessuna altra voce dell'ACL.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Le costanti che identificano i tipi delle voci di una ACL.}
+ \label{tab:acl_tag_types}
+\end{table}
+
+L'elenco dei vari tipi di voci presenti in una ACL, con una breve descrizione
+del relativo significato, è riportato in tab.~\ref{tab:acl_tag_types}. Tre di
+questi tipi, \const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
+\const{ACL\_OTHER}, corrispondono direttamente ai tre permessi ordinari dei
+file (proprietario, gruppo proprietario e tutti gli altri) e per questo una
+ACL valida deve sempre contenere una ed una sola voce per ciascuno di questi
+tipi.
+
+Una ACL può poi contenere un numero arbitrario di voci di tipo
+\const{ACL\_USER} e \const{ACL\_GROUP}, ciascuna delle quali indicherà i
+permessi assegnati all'utente e al gruppo indicato dal relativo qualificatore;
+ovviamente ciascuna di queste voci dovrà fare riferimento ad un utente o ad un
+gruppo diverso, e non corrispondenti a quelli proprietari del file. Inoltre se
+in una ACL esiste una voce di uno di questi due tipi è obbligatoria anche la
+presenza di una ed una sola voce di tipo \const{ACL\_MASK}, che negli altri
+casi è opzionale.
+
+Quest'ultimo tipo di voce contiene la maschera dei permessi che possono essere
+assegnati tramite voci di tipo \const{ACL\_USER}, \const{ACL\_GROUP} e
+\const{ACL\_GROUP\_OBJ}; se in una di queste voci si fosse specificato un
+permesso non presente in \const{ACL\_MASK} questo verrebbe ignorato. L'uso di
+una ACL di tipo \const{ACL\_MASK} è di particolare utilità quando essa
+associata ad una \textit{default ACL} su una directory, in quanto i permessi
+così specificati verranno ereditati da tutti i file creati nella stessa
+directory. Si ottiene così una sorta di \itindex{umask} \textit{umask}
+associata ad un oggetto sul filesystem piuttosto che a un processo.
+
+Dato che le ACL vengono a costituire una estensione dei permessi ordinari, uno
+dei problemi che si erano posti nella loro standardizzazione era appunto
+quello della corrispondenza fra questi e le ACL. Come accennato i permessi
+ordinari vengono mappati le tre voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
+\const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} che devono essere presenti in
+qualunque ACL; un cambiamento ad una di queste voci viene automaticamente
+riflesso sui permessi ordinari dei file\footnote{per permessi ordinari si
+ intende quelli mantenuti nell'\textit{inode}, che devono restare dato che un
+ filesystem può essere montato senza abilitare le ACL.} e viceversa. In
+realtà la mappatura è diretta solo per le voci \const{ACL\_USER\_OBJ} e
+\const{ACL\_OTHER}, nel caso di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} questo vale soltanto
+se non è presente una voce di tipo \const{ACL\_MASK}, se invece questa è
+presente verranno tolti dai permessi di \const{ACL\_GROUP\_OBJ} tutti quelli
+non presenti in \const{ACL\_MASK}.\footnote{questo diverso comportamento a
+ seconda delle condizioni è stato introdotto dalla standardizzazione
+ \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} per mantenere il comportamento invariato sui
+ sistemi dotati di ACL per tutte quelle applicazioni che sono conformi
+ soltanto all'ordinario standard \textit{POSIX 1003.1}.}
+
+Un secondo aspetto dell'incidenza delle ACL sul comportamento del sistema è
+quello relativo alla creazione di nuovi file,\footnote{o oggetti sul
+ filesystem, il comportamento discusso vale per le funzioni \func{open} e
+ \func{creat} (vedi sez.~\ref{sec:file_open}), \func{mkdir} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_dir_creat_rem}), \func{mknod} e \func{mkfifo} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_mknod}).} che come accennato può essere modificato dalla
+presenza di una \textit{default ACL} sulla directory che contiene quel file.
+Se questa non c'è valgono le regole usuali illustrate in
+sez.~\ref{sec:file_perm_management}, per cui essi sono determinati dalla
+\itindex{umask} \textit{umask} del processo, e la sola differenza è che i
+permessi ordinari da esse risultanti vengono automaticamente rimappati anche
+su una ACL di accesso assegnata automaticamente al nuovo file, che contiene
+soltanto le tre corrispondenti voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ},
+\const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER}.
+
+Se invece è presente una ACL di default sulla directory che contiene il nuovo
+file questa diventerà automaticamente la sua ACL di accesso, a meno di non
+aver indicato, nelle funzioni di creazione che lo consentono, uno specifico
+valore per i permessi ordinari;\footnote{tutte le funzioni citate in
+ precedenza supportano un argomento \var{mode} che indichi un insieme di
+ permessi iniziale.} in tal caso saranno eliminati dalle voci corrispondenti
+nella ACL tutti quelli non presenti in tale indicazione.
+
+Dato che questa è la ragione che ha portato alla loro creazione, la principale
+modifica introdotta con la presenza della ACL è quella alle regole del
+controllo di accesso ai file illustrate in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}.
+Come nel caso ordinario per il controllo vengono sempre utilizzati gli
+identificatori del gruppo \textit{effective} del processo, ma in presenza di
+ACL i passi attraverso i quali viene stabilito se esso ha diritto di accesso
+sono i seguenti:
+\begin{enumerate*}
+\item Se l'\ids{UID} del processo è nullo l'accesso è sempre garantito senza
+ nessun controllo.
+\item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde al proprietario del file allora:
+ \begin{itemize*}
+ \item se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
+ l'accesso è consentito;
+ \item altrimenti l'accesso è negato.
+ \end{itemize*}
+\item Se l'\ids{UID} del processo corrisponde ad un qualunque qualificatore
+ presente in una voce \const{ACL\_USER} allora:
+ \begin{itemize*}
+ \item se la voce \const{ACL\_USER} corrispondente e la voce
+ \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
+ consentito;
+ \item altrimenti l'accesso è negato.
+ \end{itemize*}
+\item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
+ corrisponde al gruppo proprietario del file allora:
+ \begin{itemize*}
+ \item se la voce \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e una eventuale voce
+ \const{ACL\_MASK} (se non vi sono voci di tipo \const{ACL\_GROUP} questa
+ può non essere presente) contengono entrambe il permesso richiesto,
+ l'accesso è consentito;
+ \item altrimenti l'accesso è negato.
+ \end{itemize*}
+\item Se è il \ids{GID} del processo o uno dei \ids{GID} supplementari
+ corrisponde ad un qualunque qualificatore presente in una voce
+ \const{ACL\_GROUP} allora:
+ \begin{itemize*}
+ \item se la voce \const{ACL\_GROUP} corrispondente e la voce
+ \const{ACL\_MASK} contengono entrambe il permesso richiesto, l'accesso è
+ consentito;
+ \item altrimenti l'accesso è negato.
+ \end{itemize*}
+\item Se la voce \const{ACL\_USER\_OBJ} contiene il permesso richiesto,
+ l'accesso è consentito, altrimenti l'accesso è negato.
+\end{enumerate*}
+
+I passi di controllo vengono eseguiti esattamente in questa sequenza, e la
+decisione viene presa non appena viene trovata una corrispondenza con gli
+identificatori del processo. Questo significa che i permessi presenti in una
+voce di tipo \const{ACL\_USER} hanno la precedenza sui permessi ordinari
+associati al gruppo proprietario del file (vale a dire su
+\const{ACL\_GROUP\_OBJ}).
+
+Per la gestione delle ACL lo standard \textit{POSIX 1003.1e Draft 17} ha
+previsto delle apposite funzioni ed tutta una serie di tipi di dati
+dedicati;\footnote{fino a definire un tipo di dato e delle costanti apposite
+ per identificare i permessi standard di lettura, scrittura ed esecuzione.}
+tutte le operazioni devono essere effettuate attraverso tramite questi tipi di
+dati, che incapsulano tutte le informazioni contenute nelle ACL. La prima di
+queste funzioni che prendiamo in esame è \funcd{acl\_init}, il cui prototipo
+è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/acl.h}
+
+ \funcdecl{acl\_t acl\_init(int count)}
+
+ Inizializza un'area di lavoro per una ACL di \param{count} voci.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce un puntatore all'area di lavoro in caso di
+ successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] il valore di \param{count} è negativo.
+ \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+La funzione alloca ed inizializza un'area di memoria che verrà usata per
+mantenere i dati di una ACL contenente fino ad un massimo di \param{count}
+voci. La funzione ritorna un valore di tipo \type{acl\_t}, da usare in tutte
+le altre funzioni che operano sulla ACL. La funzione si limita alla
+allocazione iniziale e non inserisce nessun valore nella ACL che resta vuota.
+Si tenga presente che pur essendo \type{acl\_t} un \index{tipo!opaco} tipo
+opaco che identifica ``\textsl{l'oggetto}'' ACL, il valore restituito dalla
+funzione non è altro che un puntatore all'area di memoria allocata per i dati
+richiesti; pertanto in caso di fallimento verrà restituito un puntatore nullo
+e si dovrà confrontare il valore di ritorno della funzione con
+``\code{(acl\_t) NULL}''.
+
+Una volta che si siano completate le operazioni sui dati di una ACL la memoria
+allocata dovrà essere liberata esplicitamente attraverso una chiamata alla
+funzione \funcd{acl\_free}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/acl.h}
+
+ \funcdecl{int acl\_free(void * obj\_p)}
+
+ Disalloca la memoria riservata per i dati di una ACL.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e $-1$ se
+ \param{obj\_p} non è un puntatore valido, nel qual caso \var{errno}
+ assumerà il valore \errcode{EINVAL}
+}
+\end{functions}
+
+Si noti come la funzione richieda come argomento un puntatore di tipo
+``\ctyp{void *}'', essa infatti può essere usata non solo per liberare la
+memoria allocata per i dati di una ACL, ma anche per quella usata per creare
+le stringhe di descrizione testuale delle ACL o per ottenere i valori dei
+qualificatori di una voce; pertanto a seconda dei casi occorrerà eseguire un
+\textit{cast} a ``\ctyp{void *}'' del tipo di dato di cui si vuole eseguire la
+disallocazione. Si tenga presente poi che oltre a \func{acl\_init} esistono
+molte altre funzioni che possono allocare memoria per i dati delle ACL, è
+pertanto opportuno tenere traccia di tutte queste funzioni perché alla fine
+delle operazioni tutta la memoria allocata dovrà essere liberata con
+\func{acl\_free}.
+
+Una volta che si abbiano a disposizione i dati di una ACL tramite il
+riferimento ad oggetto di tipo \type{acl\_t} questi potranno essere copiati
+con la funzione \funcd{acl\_dup}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/acl.h}
+
+ \funcdecl{acl\_t acl\_dup(acl\_t acl)}
+
+ Crea una copia della ACL \param{acl}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
+ di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
+ \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] l'argomento \param{acl} non è un puntatore valido
+ per una ACL.
+ \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è sufficiente memoria disponibile per eseguire
+ la copia.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+La funzione crea una copia dei dati della ACL indicata tramite l'argomento
+\param{acl}, allocando autonomamente tutto spazio necessario alla copia e
+restituendo un secondo oggetto di tipo \type{acl\_t} come riferimento a
+quest'ultima. Valgono per questo le stesse considerazioni fatte per il valore
+di ritorno di \func{acl\_init}, ed in particolare il fatto che occorrerà
+prevedere una ulteriore chiamata esplicita a \func{acl\_free} per liberare la
+memoria occupata dalla copia.
+
+Se si deve creare una ACL manualmente l'uso di \func{acl\_init} è scomodo,
+dato che la funzione restituisce una ACL vuota, una alternativa allora è usare
+\funcd{acl\_from\_mode} che consente di creare una ACL a partire da un valore
+di permessi ordinari, il prototipo della funzione è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/acl.h}
+
+ \funcdecl{acl\_t acl\_from\_mode(mode\_t mode)}
+
+ Crea una ACL inizializzata con i permessi di \param{mode}.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
+ di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
+ \var{errno} assumerà il valore \errval{ENOMEM}.
+
+}
+\end{functions}
+
+La funzione restituisce una ACL inizializzata con le tre voci obbligatorie
+\const{ACL\_USER\_OBJ}, \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e \const{ACL\_OTHER} già
+impostate secondo la corrispondenza ai valori dei permessi ordinari indicati
+dalla maschera passata nell'argomento \param{mode}. Questa funzione è una
+estensione usata dalle ACL di Linux e non è portabile, ma consente di
+semplificare l'inizializzazione in maniera molto comoda.
+
+Altre due funzioni che consentono di creare una ACL già inizializzata sono
+\funcd{acl\_get\_fd} e \funcd{acl\_get\_file}, che però sono per lo più
+utilizzate per leggere la ACL corrente di un file; i rispettivi prototipi
+sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/acl.h}
+
+ \funcdecl{acl\_t acl\_get\_file(const char *path\_p, acl\_type\_t type)}
+ \funcdecl{acl\_t acl\_get\_fd(int fd)}
+
+ Ottiene i dati delle ACL di un file.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
+ di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
+ \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
+ \item[\errcode{ENOTSUP}] il filesystem cui fa riferimento il file non
+ supporta le ACL.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EBADF} per \func{acl\_get\_fd}, ed \errval{EINVAL} per
+ valori scorretti di \param{type} e tutti i possibili errori per l'accesso ad
+ un file per \func{acl\_get\_file}.
+
+}
+\end{functions}
+
+Le due funzioni ritornano, con un oggetto di tipo \type{acl\_t}, il valore
+della ACL correntemente associata ad un file, che può essere identificato
+tramite un file descriptor usando \func{acl\_get\_fd} o con un
+\textit{pathname} usando \func{acl\_get\_file}. Nel caso di quest'ultima
+funzione, che può richiedere anche la ACL relativa ad una directory, il
+secondo argomento \param{type} consente di specificare se si vuole ottenere la
+ACL di default o quella di accesso. Questo argomento deve essere di tipo
+\type{acl\_type\_t} e può assumere solo i due valori riportati in
+tab.~\ref{tab:acl_type}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{ACL\_TYPE\_ACCESS} & indica una ACL di accesso.\\
+ \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT}& indica una ACL di default.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Le costanti che identificano il tipo di ACL.}
+ \label{tab:acl_type}
+\end{table}
+
+Si tenga presente che nel caso di \func{acl\_get\_file} occorrerà che il
+processo chiamante abbia privilegi di accesso sufficienti a poter leggere gli
+attributi estesi dei file (come illustrati in sez.~\ref{sec:file_xattr});
+inoltre una ACL di tipo \const{ACL\_TYPE\_DEFAULT} potrà essere richiesta
+soltanto per una directory, e verrà restituita solo se presente, altrimenti
+verrà restituita una ACL vuota.
+
+Infine si potrà creare una ACL direttamente dalla sua rappresentazione
+testuale con la funzione \funcd{acl\_from\_text}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/acl.h}
+
+ \funcdecl{acl\_t acl\_from\_text(const char *buf\_p)}
+
+ Crea una ACL a partire dalla sua rappresentazione testuale.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
+ di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
+ \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
+ \item[\errcode{EINVAL}] la rappresentazione testuale all'indirizzo
+ \param{buf\_p} non è valida.
+ \end{errlist}
+
+}
+\end{functions}
+
+La funzione prende come argomento il puntatore ad un buffer dove si è inserita
+la rappresentazione testuale della ACL che si vuole creare, la memoria
+necessaria viene automaticamente allocata ed in caso di successo viene
+restituito come valore di ritorno un oggetto di tipo \type{acl\_t} con il
+contenuto della stessa, che come per le precedenti funzioni, dovrà essere
+disallocato esplicitamente al termine del suo utilizzo.
+
+La rappresentazione testuale di una ACL è quella usata anche dai comandi
+ordinari per la gestione delle ACL (\texttt{getfacl} e \texttt{setfacl}), che
+prevede due diverse forme, estesa e breve, entrambe supportate da
+\func{acl\_from\_text}. La forma estesa prevede che sia specificata una voce
+per riga, nella forma:
+\begin{Verbatim}
+ tipo:qualificatore:permessi
+\end{Verbatim}
+dove il tipo può essere uno fra \texttt{user}, \texttt{group}, \texttt{other}
+e \texttt{mask}. Il qualificatore è presente solo per \texttt{user} e
+\texttt{group} e indica l'utente o il gruppo a cui la voce si riferisce; i
+permessi sono espressi con una tripletta di lettere analoga a quella usata per
+i permessi dei file.\footnote{vale a dire \texttt{r} per il permesso di
+ lettura, \texttt{w} per il permesso di scrittura, \texttt{x} per il permesso
+ di esecuzione (scritti in quest'ordine) e \texttt{-} per l'assenza del
+ permesso.}
+
+Va precisato che i due tipi \texttt{user} e \texttt{group} sono usati
+rispettivamente per indicare delle voci relative ad utenti e
+gruppi,\footnote{cioè per voci di tipo \const{ACL\_USER\_OBJ} e
+ \const{ACL\_USER} per \texttt{user} e \const{ACL\_GROUP\_OBJ} e
+ \const{ACL\_GROUP} per \texttt{group}.} applicate sia a quelli proprietari
+del file che a quelli generici; quelle dei proprietari si riconoscono per
+l'assenza di un qualificatore, ed in genere si scrivono per prima delle altre.
+Il significato delle voci di tipo \texttt{mask} e \texttt{mark} è evidente. In
+questa forma si possono anche inserire dei commenti precedendoli con il
+carattere ``\texttt{\#}''.
+
+La forma breve prevede invece la scrittura delle singole voci su una riga,
+separate da virgole; come specificatori del tipo di voce si possono usare le
+iniziali dei valori usati nella forma estesa (cioè ``\texttt{u}'',
+``\texttt{g}'', ``\texttt{o}'' e ``\texttt{m}''), mentre le altri parte della
+voce sono le stesse. In questo caso non sono consentiti permessi.
+
+Per la conversione inversa, che consente di ottenere la rappresentazione
+testuale di una ACL, sono invece disponibili due funzioni, la prima delle due,
+di uso più immediato, è \funcd{acl\_to\_text}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/acl.h}
+
+ \funcdecl{char * acl\_to\_text(acl\_t acl, ssize\_t *len\_p)}
+
+ Produce la rappresentazione testuale di una ACL.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore ad una stringa con la
+ rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e
+ \code(acl\_t){NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà
+ uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
+ \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
+ \end{errlist}
+
+}
+\end{functions}
+
+La funzione restituisce il puntatore ad una stringa terminata da NUL
+contenente la rappresentazione in forma estesa della ACL passata come
+argomento, ed alloca automaticamente la memoria necessaria. Questa dovrà poi
+essere liberata, quando non più necessaria, con \func{acl\_free}. Se
+nell'argomento \param{len\_p} si passa un valore puntatore ad una variabile
+intera in questa verrà restituita la dimensione della stringa con la
+rappresentazione testuale (non comprendente il carattere nullo finale).
+
+La seconda funzione, \funcd{acl\_to\_any\_text}, permette di controllare con
+dovizia di dettagli la generazione della stringa contenente la
+rappresentazione testuale della ACL, il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/acl.h}
+
+ \funcdecl{char * acl\_to\_any\_text(acl\_t acl, const char *prefix, char
+ separator, int options)}
+
+ Produce la rappresentazione testuale di una ACL.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce il puntatore ad una stringa con la
+ rappresentazione testuale della ACL in caso di successo e \val{NULL} in
+ caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare i dati.
+ \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
+ \end{errlist}
+
+}
+\end{functions}
+
+La funzione converte in formato testo la ACL indicata dall'argomento
+\param{acl}, usando il carattere \param{separator} come separatore delle
+singole voci; se l'argomento \param{prefix} non è nullo la stringa da esso
+indicata viene utilizzata come prefisso per le singole voci.
+
+L'ultimo argomento, \param{options}, consente di controllare la modalità con
+cui viene generata la rappresentazione testuale. Un valore nullo fa si che
+vengano usati gli identificatori standard \texttt{user}, \texttt{group},
+\texttt{other} e \texttt{mask} con i nomi di utenti e gruppi risolti rispetto
+ai loro valori numerici. Altrimenti si può specificare un valore in forma di
+maschera binaria, da ottenere con un OR aritmetico dei valori riportati in
+tab.~\ref{tab:acl_to_text_options}.
\begin{table}[htb]
\centering
- \begin{tabular}{|c|l|}
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{8cm}|}
\hline
- \var{mode} & Significato \\
+ \textbf{Tipo} & \textbf{Descrizione} \\
\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 \\
+ \const{TEXT\_ABBREVIATE} & stampa le voci in forma abbreviata.\\
+ \const{TEXT\_NUMERIC\_IDS} & non effettua la risoluzione numerica di
+ \ids{UID} e \ids{GID}.\\
+ \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE}& per ciascuna voce che contiene permessi che
+ vengono eliminati dalla \const{ACL\_MASK}
+ viene generato un commento con i permessi
+ effettivamente risultanti; il commento è
+ separato con un tabulatore.\\
+ \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} & viene generato un commento con i permessi
+ effettivi per ciascuna voce che contiene
+ permessi citati nella \const{ACL\_MASK},
+ anche quando questi non vengono modificati
+ da essa; il commento è separato con un
+ tabulatore.\\
+ \const{TEXT\_SMART\_INDENT} & da usare in combinazione con le precedenti
+ \const{TEXT\_SOME\_EFFECTIVE} e
+ \const{TEXT\_ALL\_EFFECTIVE} aumenta
+ automaticamente il numero di spaziatori
+ prima degli eventuali commenti in modo da
+ mantenerli allineati.\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Valori possibile per il parametro \var{mode} della funzione
- \func{access}}
- \label{tab:filedir_access_mode_val}
+ \caption{Possibili valori per l'argomento \param{options} di
+ \func{acl\_to\_any\_text}.}
+ \label{tab:acl_to_text_options}
\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{La funzione \texttt{umask}}
-\label{sec:filedir_umask}
+Come per \func{acl\_to\_text} anche in questo caso il buffer contenente la
+rappresentazione testuale dell'ACL, di cui la funzione restituisce
+l'indirizzo, viene allocato automaticamente, e dovrà essere esplicitamente
+disallocato con una chiamata ad \func{acl\_free}. Si tenga presente infine che
+questa funzione è una estensione specifica di Linux, e non è presente nella
+bozza dello standard POSIX.1e.
+
+Per quanto utile per la visualizzazione o l'impostazione da comando delle ACL,
+la forma testuale non è la più efficiente per poter memorizzare i dati
+relativi ad una ACL, ad esempio quando si vuole eseguirne una copia a scopo di
+archiviazione. Per questo è stata prevista la possibilità di utilizzare una
+rappresentazione delle ACL in una apposita forma binaria contigua e
+persistente. È così possibile copiare il valore di una ACL in un buffer e da
+questa rappresentazione tornare indietro e generare una ACL.
+
+Lo standard POSIX.1e prevede a tale scopo tre funzioni, la prima e più
+semplice è \funcd{acl\_size}, che consente di ottenere la dimensione che avrà
+la citata rappresentazione binaria, in modo da poter allocare per essa un
+buffer di dimensione sufficiente, il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/acl.h}
+
+ \funcdecl{ssize\_t acl\_size(acl\_t acl)}
-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}. Questa viene utilizzata per impedire che alcuni
-permessi possano essere assegnati ai nuovi file, tutti i bit indicati nella
-maschera vengono infatti esclusi quando un nuovo file viene creato.
+ Determina la dimensione della rappresentazione binaria di una ACL.
+ \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo la dimensione in byte
+ della rappresentazione binaria della ACL indicata da \param{acl} e $-1$ in
+ caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida.
+ \end{errlist}
-\subsection{Le funzioni \texttt{chmod} e \texttt{fchmod}}
-\label{sec:filedir_chmod}
+}
+\end{functions}
-Per cambiare i permessi di un file il sistema mette ad disposizione due
-funzioni, che operano rispettivamente su un filename e un file descriptor, i
-prototipi sono:
+Prima di effettuare la lettura della rappresentazione binaria è sempre
+necessario allocare un buffer di dimensione sufficiente a contenerla, pertanto
+prima si dovrà far ricorso a \funcd{acl\_size} per ottenere tale dimensione e
+poi allocare il buffer con una delle funzioni di
+sez.~\ref{sec:proc_mem_alloc}. Una volta terminato l'uso della
+rappresentazione binaria, il buffer dovrà essere esplicitamente disallocato.
+La funzione che consente di leggere la rappresentazione binaria di una ACL è
+\funcd{acl\_copy\_ext}, il cui prototipo è:
\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}
+ \headdecl{sys/acl.h}
- \funcdecl{chmod(int fd, mode\_t mode)} Analoga alla precedente, ma usa il
- file descriptor \var{fd} per indicare il file.
+ \funcdecl{ssize\_t acl\_copy\_ext(void *buf\_p, acl\_t acl, ssize\_t size)}
+ Ottiene la rappresentazione binaria di una ACL.
- Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
- caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
+ \bodydesc{La funzione restituisce in caso di successo la dimensione in byte
+ della rappresentazione binaria della ACL indicata da \param{acl} e $-1$ in
+ caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item \texttt{EPERM} L'uid non corrisponde a quello del file o non è zero.
+ \item[\errcode{EINVAL}] la ACL indicata da \param{acl} non è valida o
+ \param{size} è negativo o nullo.
+ \item[\errcode{ERANGE}] il valore di \param{size} è più piccolo della
+ dimensione della rappresentazione della ACL.
\end{errlist}
-\end{functions}
-
-
-\subsection{Le funzioni \texttt{chown}, \texttt{fchown} e \texttt{lchown}}
-\label{sec:filedir_chown}
-
+}
+\end{functions}
+La funzione salverà la rappresentazione binaria della ACL indicata da
+\param{acl} sul buffer posto all'indirizzo \param{buf\_p} e lungo \param{size}
+byte, restituendo la dimensione della stessa come valore di ritorno. Qualora
+la dimensione della rappresentazione ecceda il valore di \param{size} la
+funzione fallirà con un errore di \errcode{ERANGE}. La funzione non ha nessun
+effetto sulla ACL indicata da \param{acl}.
-%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}).
+Viceversa se si vuole ripristinare una ACL a partire dalla rappresentazione
+binaria della stessa disponibile in un buffer si potrà usare la funzione
+\funcd{acl\_copy\_int}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/acl.h}
+
+ \funcdecl{ssize\_t acl\_copy\_int(const void *buf\_p)}
+ Ripristina la rappresentazione binaria di una ACL.
+ \bodydesc{La funzione restituisce un oggetto di tipo \type{acl\_t} in caso
+ di successo e \code{(acl\_t)NULL} in caso di errore, nel qual caso
+ \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EINVAL}] il buffer all'indirizzo \param{buf\_p} non contiene
+ una rappresentazione corretta di una ACL.
+ \item[\errcode{ENOMEM}] non c'è memoria sufficiente per allocare un oggetto
+ \type{acl\_t} per la ACL richiesta.
+ \end{errlist}
-\section{La manipolazione delle caratteristiche dei files}
-\label{sec:filedir_infos}
+}
+\end{functions}
-Come spiegato in \secref{sec:fileintr_filesystem} tutte le informazioni
-generali relative alle caratteristiche di ciascun file sono mantenute
-nell'inode. Vedremo in questa sezione come sia possibile accedervi usando la
-funzione \texttt{stat} ed esamineremo alcune funzioni utilizzabili per
-manipolare una parte di questa informazione. Tutto quello che invece riguarda
-il meccanismo di controllo di accesso ad i file e le relative funzioni di
-manipolazione sarà invece esaminato in \secref{sec:filedir_access_control}.
+La funzione in caso di successo alloca autonomamente un oggetto di tipo
+\type{acl\_t} che viene restituito come valore di ritorno con il contenuto
+della ACL rappresentata dai dati contenuti nel buffer puntato da
+\param{buf\_p}. Si ricordi che come per le precedenti funzioni l'oggetto
+\type{acl\_t} dovrà essere disallocato esplicitamente al termine del suo
+utilizzo.
+
+Una volta che si disponga della ACL desiderata, questa potrà essere impostata
+su un file o una directory. Per impostare una ACL sono disponibili due
+funzioni; la prima è \funcd{acl\_set\_file}, che opera sia su file che su
+directory, ed il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/acl.h}
+
+ \funcdecl{int acl\_set\_file(const char *path, acl\_type\_t type, acl\_t
+ acl)}
+ Imposta una ACL su un file o una directory.
-\subsection{Le funzioni \texttt{stat}, \texttt{fstat} e \texttt{lstat}}
-\label{sec:filedir_stat}
+ \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EACCES}] o un generico errore di accesso a \param{path} o il
+ valore di \param{type} specifica una ACL il cui tipo non può essere
+ assegnato a \param{path}.
+ \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
+ ha in valore non corretto.
+ \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
+ dati aggiuntivi della ACL.
+ \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
+ contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR}, \errval{ENAMETOOLONG},
+ \errval{EROFS}, \errval{EPERM}.
+}
+\end{functions}
-La lettura delle informazioni relative ai file è fatta attraverso la famiglia
-delle funzioni \func{stat}, che è la funzione che il comando \cmd{ls} usa
-per poter stampare tutti i dati dei files. I prototipi di queste funzioni sono
-i seguenti:
+La funzione consente di assegnare la ACL contenuta in \param{acl} al file o
+alla directory indicate dal \textit{pathname} \param{path}, mentre
+con \param{type} si indica il tipo di ACL utilizzando le costanti di
+tab.~\ref{tab:acl_type}, ma si tenga presente che le ACL di default possono
+essere solo impostate qualora \param{path} indichi una directory. Inoltre
+perché la funzione abbia successo la ACL dovrà essere valida, e contenere
+tutti le voci necessarie, unica eccezione è quella in cui si specifica una ACL
+vuota per cancellare la ACL di default associata a
+\param{path}.\footnote{questo però è una estensione della implementazione delle
+ ACL di Linux, la bozza di standard POSIX.1e prevedeva l'uso della apposita
+ funzione \funcd{acl\_delete\_def\_file}, che prende come unico argomento il
+ \textit{pathname} della directory di cui si vuole cancellare l'ACL di
+ default, per i dettagli si ricorra alla pagina di manuale.} La seconda
+funzione che consente di impostare una ACL è \funcd{acl\_set\_fd}, ed il suo
+prototipo è:
\begin{functions}
\headdecl{sys/types.h}
- \headdecl{sys/stat.h}
- \headdecl{unistd.h}
-
- \funcdecl{int stat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Legge le
- informazione del file specificato da \var{file\_name} e le inserisce in
- \var{buf}.
-
- \funcdecl{int lstat(const char *file\_name, struct stat *buf)} Identica a
- \func{stat} eccetto che se il \var{file\_name} è un link simbolico vengono
- lette le informazioni relativa ad esso e non al file a cui fa riferimento.
+ \headdecl{sys/acl.h}
- \funcdecl{int fstat(int filedes, struct stat *buf)} Identica a \func{stat}
- eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
- descriptor \var{filedes}.
-
- Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
- caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
+ \funcdecl{int acl\_set\_fd(int fd, acl\_t acl)}
+
+ Imposta una ACL su un file descriptor.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item \texttt{EACCESS} non c'è il permesso di accedere al file.
- \item \texttt{ENOTDIR} una componente del pathname non è una directory.
- \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
- completare l'operazione.
- \item \texttt{ENAMETOOLONG} il filename è troppo lungo.
+ \item[\errcode{EINVAL}] o \param{acl} non è una ACL valida, o \param{type}
+ ha in valore non corretto.
+ \item[\errcode{ENOSPC}] non c'è spazio disco sufficiente per contenere i
+ dati aggiuntivi della ACL.
+ \item[\errcode{ENOTSUP}] si è cercato di impostare una ACL su un file
+ contenuto in un filesystem che non supporta le ACL.
\end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EBADF}, \errval{EROFS}, \errval{EPERM}.
+}
\end{functions}
-La struttura \texttt{stat} è definita nell'header \texttt{sys/stat.h} e in
-generale dipende dall'implementazione, la versione usata da Linux è mostrata
-in \nfig, così come riportata dalla man page (in realtà la definizione
-effettivamente usata nel kernel dipende dall'architettura e ha altri campi
-riservati per estensioni come tempi più precisi, o per il padding dei campi).
-
-\begin{figure}[!htb]
- \footnotesize
- \centering
- \begin{minipage}[c]{15cm}
- \begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
-struct stat {
- dev_t st_dev; /* device */
- ino_t st_ino; /* inode */
- mode_t st_mode; /* protection */
- nlink_t st_nlink; /* number of hard links */
- uid_t st_uid; /* user ID of owner */
- gid_t st_gid; /* group ID of owner */
- dev_t st_rdev; /* device type (if inode device) */
- off_t st_size; /* total size, in bytes */
- unsigned long st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */
- unsigned long st_blocks; /* number of blocks allocated */
- time_t st_atime; /* time of last access */
- time_t st_mtime; /* time of last modification */
- time_t st_ctime; /* time of last change */
-};
- \end{lstlisting}
- \end{minipage}
- \normalsize
- \caption{La struttura \texttt{stat} per la lettura delle informazioni dei
- file}
- \label{fig:filedir_stat_struct}
-\end{figure}
+La funzione è del tutto è analoga a \funcd{acl\_set\_file} ma opera
+esclusivamente sui file identificati tramite un file descriptor. Non dovendo
+avere a che fare con directory (e con la conseguente possibilità di avere una
+ACL di default) la funzione non necessita che si specifichi il tipo di ACL,
+che sarà sempre di accesso, e prende come unico argomento, a parte il file
+descriptor, la ACL da impostare.
+
+Le funzioni viste finora operano a livello di una intera ACL, eseguendo in una
+sola volta tutte le operazioni relative a tutte le voci in essa contenuta. In
+generale è possibile modificare un singolo valore all'interno di una singola
+voce direttamente con le funzioni previste dallo standard POSIX.1e. Queste
+funzioni però sono alquanto macchinose da utilizzare per cui è molto più
+semplice operare direttamente sulla rappresentazione testuale. Questo è il
+motivo per non tratteremo nei dettagli dette funzioni, fornendone solo una
+descrizione sommaria; chi fosse interessato potrà ricorrere alle pagina di
+manuale.
+
+Se si vuole operare direttamente sui contenuti di un oggetto di tipo
+\type{acl\_t} infatti occorre fare riferimento alle singole voci tramite gli
+opportuni puntatori di tipo \type{acl\_entry\_t}, che possono essere ottenuti
+dalla funzione \funcd{acl\_get\_entry} (per una voce esistente) o dalla
+funzione \funcd{acl\_create\_entry} per una voce da aggiungere. Nel caso della
+prima funzione si potrà poi ripetere la lettura per ottenere i puntatori alle
+singole voci successive alla prima.
+
+Una volta ottenuti detti puntatori si potrà operare sui contenuti delle singole
+voci; con le funzioni \funcd{acl\_get\_tag\_type}, \funcd{acl\_get\_qualifier},
+\funcd{acl\_get\_permset} si potranno leggere rispettivamente tipo,
+qualificatore e permessi mentre con le corrispondente funzioni
+\funcd{acl\_set\_tag\_type}, \funcd{acl\_set\_qualifier},
+\funcd{acl\_set\_permset} si possono impostare i valori; in entrambi i casi
+vengono utilizzati tipi di dato ad hoc.\footnote{descritti nelle singole
+ pagine di manuale.} Si possono poi copiare i valori di una voce da una ACL
+ad un altra con \funcd{acl\_copy\_entry} o eliminare una voce da una ACL con
+\funcd{acl\_delete\_entry}.
+
+\itindend{Access~Control~List~(ACL)}
+
+
+\subsection{La gestione delle quote disco}
+\label{sec:disk_quota}
+
+Quella delle quote disco è una funzionalità introdotta inizialmente da BSD, e
+presente in Linux fino dai kernel dalla serie 2.0, che consente di porre dei
+tetti massimi al consumo delle risorse di un filesystem (spazio disco e
+\textit{inode}) da parte di utenti e gruppi. Dato che la funzionalità ha senso
+solo per i filesystem su cui si mantengono i dati degli utenti\footnote{in
+ genere la si attiva sul filesystem che contiene le \textit{home} degli
+ utenti, dato che non avrebbe senso per i file di sistema che in genere
+ appartengono all'amministratore.} essa deve essere esplicitamente richiesta;
+questo si fa tramite due distinte opzioni di montaggio, \texttt{usrquota} e
+\texttt{grpquota} che abilitano le quote rispettivamente per gli utenti e per
+i gruppi. Grazie a questo è possibile usare le limitazioni sulle quote solo
+sugli utenti o solo sui gruppi.
+
+Il meccanismo prevede che per ciascun filesystem che supporta le quote disco
+(i vari \textit{extN}, \textit{btrfs}, \textit{XFS}, \textit{JFS},
+\textit{ReiserFS}) il kernel provveda sia a mantenere aggiornati i dati
+relativi al consumo delle risorse da parte di utenti e/o gruppi che a far
+rispettare i limiti imposti dal sistema, con la generazione di un errore di
+\errval{EDQUOT} per tutte le operazioni sui file che porterebbero ad un
+superamento degli stessi. Si tenga presente che questi due compiti sono
+separati, il primo si attiva al montaggio del filesystem con le quote
+attivate, il secondo deve essere abilitato esplicitamente.
+
+Per il mantenimento dei dati di consumo delle risorse vengono usati due file
+riservati (uno per le quote utente e l'altro per le quote gruppo) nella
+directory radice del filesystem su cui si sono attivate le quote;\footnote{la
+ cosa vale per tutti i filesystem tranne \textit{XFS} che mantiene i dati
+ internamente.} con la versione 2 del supporto delle quote, l'unica rimasta
+in uso, questi file sono \texttt{aquota.user} e \texttt{aquota.group}, in
+precedenza erano \texttt{quota.user} e \texttt{quota.group}. Dato che i file
+vengono aggiornati soltanto se il filesystem è stato montato con il supporto
+delle quote, se si abilita questo in un secondo tempo (o se si eseguono
+operazioni sul filesystem senza averlo abilitato) i dati contenuti possono non
+corrispondere esattamente allo stato corrente del consumo delle risorse; per
+questo in genere prima di montare in scrittura un filesystem su cui sono
+abilitate le quote in genere viene utilizzato il comando \cmd{quotacheck} per
+verificare e aggiornare i dati.
+
+Le restrizioni sul consumo delle risorse prevedono due limiti, il primo viene
+detto \textit{soft limit} e può essere superato per brevi periodi di tempo, il
+secondo viene detto \textit{hard limit} non può mai essere superato. Il
+periodo di tempo per cui è possibile superare il \textit{soft limit} è detto
+``\textsl{periodo di grazia}'' (\textit{grace period}), passato questo tempo
+il passaggio del \textit{soft limit} viene trattato allo stesso modo
+dell'\textit{hard limit}. Questi limiti riguardano separatamente sia lo
+spazio disco (i blocchi) che il numero di file (gli \textit{inode}) e devono
+pertanto essere specificati per entrambe le risorse.
+
+La funzione che consente di controllare tutti i vari aspetti della gestione
+delle quote è \funcd{quotactl}, ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/types.h}
+ \headdecl{sys/quota.h}
+
+ \funcdecl{quotactl(int cmd, const char *dev, int id, caddr\_t addr)}
-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}).
+ Esegue una operazione di controllo sulle quote disco.
+ \bodydesc{La funzione restituisce $0$ in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EACCES}] il file delle quote non è un file ordinario.
+ \item[\errcode{EBUSY}] si è richiesto \const{Q\_QUOTAON} ma le quote sono
+ già attive.
+ \item[\errcode{EFAULT}] l'indirizzo \param{addr} non è valido.
+ \item[\errcode{EIO}] errore di lettura/scrittura sul file delle quote.
+ \item[\errcode{EMFILE}] non si può aprire il file delle quote avendo
+ superato il limite sul numero di file aperti nel sistema.
+ \item[\errcode{EINVAL}] o \param{cmd} non è un comando valido,
+ o il dispositivo \param{dev} non esiste.
+ \item[\errcode{ENODEV}] \param{dev} non corrisponde ad un \textit{mount
+ point} attivo.
+ \item[\errcode{ENOPKG}] il kernel è stato compilato senza supporto per le
+ quote.
+ \item[\errcode{ENOTBLK}] \param{dev} non è un dispositivo a blocchi.
+ \item[\errcode{EPERM}] non si hanno i permessi per l'operazione richiesta.
+ \item[\errcode{ESRCH}] è stato richiesto uno fra \const{Q\_GETQUOTA},
+ \const{Q\_SETQUOTA}, \const{Q\_SETUSE}, \const{Q\_SETQLIM} per un
+ filesystem senza quote attivate.
+ \end{errlist}
+}
+\end{functions}
-\subsection{I tipi di file}
-\label{sec:filedir_file_types}
+La funzione richiede che il filesystem sul quale si vuole operare sia montato
+con il supporto delle quote abilitato; esso deve essere specificato con il
+nome del file di dispositivo nell'argomento \param{dev}. Per le operazioni che
+lo richiedono inoltre si dovrà indicare con l'argomento \param{id} l'utente o
+il gruppo (specificati rispettivamente per \ids{UID} e \ids{GID}) su cui si
+vuole operare. Alcune operazioni usano l'argomento \param{addr} per indicare
+un indirizzo ad un area di memoria il cui utilizzo dipende dall'operazione
+stessa.
+
+Il tipo di operazione che si intende effettuare deve essere indicato tramite
+il primo argomento \param{cmd}, questo in genere viene specificato con
+l'ausilio della macro \macro{QCMD}:
+\begin{functions}
+ \funcdecl{int QCMD(subcmd,type)} Imposta il comando \param{subcmd} per il
+ tipo di quote (utente o gruppo) \param{type}.
+\end{functions}
+\noindent che consente di specificare, oltre al tipo di operazione, se questa
+deve applicarsi alle quote utente o alle quote gruppo, nel qual
+caso \param{type} deve essere rispettivamente \const{USRQUOTA} o
+\const{GRPQUOTA}.
-Come riportato in \tabref{tab:fileintr_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}.
-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:
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
\hline
- Macro & Tipo del file \\
+ \textbf{Comando} & \textbf{Descrizione} \\
\hline
\hline
- \macro{S\_ISREG(m)} & file regolare \\
- \macro{S\_ISDIR(m)} & directory \\
- \macro{S\_ISCHR(m)} & device a caraetteri \\
- \macro{S\_ISBLK(m)} & device a blocchi\\
- \macro{S\_ISFIFO(m)} & fifo \\
- \macro{S\_ISLNK(m)} & link simbolico \\
- \macro{S\_ISSOCK(m)} & socket \\
- \hline
+ \const{Q\_QUOTAON} & Attiva l'applicazione delle quote disco per il
+ filesystem indicato da \param{dev}, si deve passare
+ in \param{addr} il \textit{pathname} al file che
+ mantiene le quote, che deve esistere, e \param{id}
+ deve indicare la versione del formato con uno dei
+ valori di tab.~\ref{tab:quotactl_id_format};
+ l'operazione richiede i privilegi di
+ amministratore.\\
+ \const{Q\_QUOTAOFF} & Disattiva l'applicazione delle quote disco per il
+ filesystem indicato da \param{dev}, \param{id}
+ e \param{addr} vengono ignorati; l'operazione
+ richiede i privilegi di amministratore.\\
+ \const{Q\_GETQUOTA} & Legge i limiti ed i valori correnti delle quote nel
+ filesystem indicato da \param{dev} per l'utente o
+ il gruppo specificato da \param{id}; si devono avere
+ i privilegi di amministratore per leggere i dati
+ relativi ad altri utenti o a gruppi di cui non si fa
+ parte, il risultato viene restituito in una struttura
+ \struct{dqblk} all'indirizzo indicato
+ da \param{addr}.\\
+ \const{Q\_SETQUOTA} & Imposta i limiti per le quote nel filesystem
+ indicato da \param{dev} per l'utente o il gruppo
+ specificato da \param{id} secondo i valori ottenuti
+ dalla struttura \struct{dqblk} puntata
+ da \param{addr}; l'operazione richiede i privilegi
+ di amministratore.\\
+ \const{Q\_GETINFO} & Legge le informazioni (in sostanza i \textit{grace
+ time}) delle quote del filesystem indicato
+ da \param{dev} sulla struttura \struct{dqinfo}
+ puntata da \param{addr}, \param{id} viene ignorato.\\
+ \const{Q\_SETINFO} & Imposta le informazioni delle quote del filesystem
+ indicato da \param{dev} come ottenuti dalla
+ struttura \struct{dqinfo} puntata
+ da \param{addr}, \param{id} viene ignorato;
+ l'operazione richiede i privilegi di amministratore.\\
+ \const{Q\_GETFMT} & Richiede il valore identificativo (quello di
+ tab.~\ref{tab:quotactl_id_format}) per il formato
+ delle quote attualmente in uso sul filesystem
+ indicato da \param{dev}, che sarà memorizzato
+ sul buffer di 4 byte puntato da \param{addr}.\\
+ \const{Q\_SYNC} & Aggiorna la copia su disco dei dati delle quote del
+ filesystem indicato da \param{dev}; in questo
+ caso \param{dev} può anche essere \val{NULL} nel
+ qual caso verranno aggiornati i dati per tutti i
+ filesystem con quote attive, \param{id}
+ e \param{addr} vengono comunque ignorati.\\
+ \const{Q\_GETSTATS} & Ottiene statistiche ed altre informazioni generali
+ relative al sistema delle quote per il filesystem
+ indicato da \param{dev}, richiede che si
+ passi come argomento \param{addr} l'indirizzo di una
+ struttura \struct{dqstats}, mentre i valori
+ di \param{id} e \param{dev} vengono ignorati;
+ l'operazione è obsoleta e non supportata nei kernel
+ più recenti, che espongono la stessa informazione
+ nei file sotto \procfile{/proc/self/fs/quota/}.\\
+% \const{} & .\\
+ \hline
\end{tabular}
- \caption{Macro per i tipi di file (definite in \texttt{sys/stat.h})}
- \label{tab:filedir_file_type_macro}
+ \caption{Possibili valori per l'argomento \param{subcmd} di
+ \macro{QCMD}.}
+ \label{tab:quotactl_commands}
\end{table}
-Oltre a queste macro è possibile usare direttamente il valore di
-\var{st\_mode} per ricavare il significato dei vari bit in esso memorizzati,
-per questo sempre in \texttt{sys/stat.h} sono definiti i flag riportati in
-\ntab:
+
+Le diverse operazioni supportate da \func{quotactl}, da indicare con
+l'argomento \param{subcmd} di \macro{QCMD}, sono riportate in
+tab.~\ref{tab:quotactl_commands}. In generale le operazione di attivazione,
+disattivazione e di modifica dei limiti delle quote sono riservate e
+richiedono i privilegi di amministratore.\footnote{per essere precisi tutte le
+ operazioni indicate come privilegiate in tab.~\ref{tab:quotactl_commands}
+ richiedono la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Inoltre gli
+utenti possono soltanto richiedere i dati relativi alle proprie quote, solo
+l'amministratore può ottenere i dati di tutti.
+
\begin{table}[htb]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|c|l|}
+ \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
\hline
- Flag & Valore & Significato \\
+ \textbf{Identificatore} & \textbf{Descrizione} \\
\hline
\hline
- \macro{S\_IFMT} & 0170000 & bitmask per i bit del tipo di file \\
- \macro{S\_IFSOCK} & 0140000 & socket \\
- \macro{S\_IFLNK} & 0120000 & link simbolico \\
- \macro{S\_IFREG} & 0100000 & file regolare \\
- \macro{S\_IFBLK} & 0060000 & device a blocchi \\
- \macro{S\_IFDIR} & 0040000 & directory \\
- \macro{S\_IFCHR} & 0020000 & device a caratteri \\
- \macro{S\_IFIFO} & 0010000 & fifo \\
+ \const{QFMT\_VFS\_OLD}& il vecchio (ed obsoleto) formato delle quote.\\
+ \const{QFMT\_VFS\_V0} & la versione 0 usata dal VFS di Linux (supporta
+ \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
+ $2^{42}$ byte e $2^{32}$ file.\\
+ \const{QFMT\_VFS\_V1} & la versione 1 usata dal VFS di Linux (supporta
+ \ids{UID} e \ids{GID} a 32 bit e limiti fino a
+ $2^{64}$ byte e $2^{64}$ file.\\
\hline
- \macro{S\_ISUID} & 0004000 & set UID bit \\
- \macro{S\_ISGID} & 0002000 & set GID bit \\
- \macro{S\_ISVTX} & 0001000 & sticky bit \\
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori di identificazione del formato delle quote.}
+ \label{tab:quotactl_id_format}
+\end{table}
+
+Alcuni dei comandi di tab.~\ref{tab:quotactl_commands} sono alquanto complessi
+e richiedono un approfondimento maggiore, in particolare \const{Q\_GETQUOTA} e
+\const{Q\_SETQUOTA} fanno riferimento ad una specifica struttura
+\struct{dqblk}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:dqblk_struct},\footnote{la definizione mostrata è quella usata
+ fino dal kernel 2.4.22, non prenderemo in considerazione le versioni
+ obsolete.} nella quale vengono inseriti i dati relativi alle quote di un
+singolo utente.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/dqblk.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{dqblk} per i dati delle quote disco.}
+ \label{fig:dqblk_struct}
+\end{figure}
+
+La struttura viene usata sia con \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i valori
+correnti dei limiti e dell'occupazione delle risorse, che con
+\const{Q\_SETQUOTA} per effettuare modifiche ai limiti; come si può notare ci
+sono alcuni campi (in sostanza \val{dqb\_curspace}, \val{dqb\_curinodes},
+\val{dqb\_btime}, \val{dqb\_itime}) che hanno senso solo in lettura in quanto
+riportano uno stato non modificabile da \func{quotactl}, come l'uso corrente
+di spazio e \textit{inode} o il tempo che resta nel caso si sia superato un
+\textit{soft limit}.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
\hline
- \macro{S\_IRWXU} & 00700 & bitmask per i permessi del proprietario \\
- \macro{S\_IRUSR} & 00400 & il proprietario ha permesso di lettura \\
- \macro{S\_IWUSR} & 00200 & il proprietario ha permesso di scrittura \\
- \macro{S\_IXUSR} & 00100 & il proprietario ha permesso di esecuzione\\
+ \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
\hline
- \macro{S\_IRWXG} & 00070 & bitmask per i permessi del gruppo \\
- \macro{S\_IRGRP} & 00040 & il gruppo ha permesso di lettura \\
- \macro{S\_IWGRP} & 00020 & il gruppo ha permesso di scrittura \\
- \macro{S\_IXGRP} & 00010 & il gruppo ha permesso di esecuzione \\
\hline
- \macro{S\_IRWXO} & 00007 & bitmask per i permessi di tutti gli altri\\
- \macro{S\_IROTH} & 00004 & gli altri hanno permesso di lettura \\
- \macro{S\_IWOTH} & 00002 & gli altri hanno permesso di esecuzione \\
- \macro{S\_IXOTH} & 00001 & gli altri hanno permesso di esecuzione \\
- \hline
+ \const{QIF\_BLIMITS}& Limiti sui blocchi di
+ spazio disco (\val{dqb\_bhardlimit} e
+ \val{dqb\_bsoftlimit}).\\
+ \const{QIF\_SPACE} & Uso corrente
+ dello spazio disco (\val{dqb\_curspace}).\\
+ \const{QIF\_ILIMITS}& Limiti sugli \textit{inode}
+ (\val{dqb\_ihardlimit} e \val{dqb\_isoftlimit}).\\
+ \const{QIF\_INODES} & Uso corrente
+ degli \textit{inode} (\val{dqb\_curinodes}).\\
+ \const{QIF\_BTIME} & Tempo di
+ sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
+ blocchi (\val{dqb\_btime}).\\
+ \const{QIF\_ITIME} & Tempo di
+ sforamento del \textit{soft limit} sul numero di
+ \textit{inode} (\val{dqb\_itime}).\\
+ \const{QIF\_LIMITS} & L'insieme di \const{QIF\_BLIMITS} e
+ \const{QIF\_ILIMITS}.\\
+ \const{QIF\_USAGE} & L'insieme di \const{QIF\_SPACE} e
+ \const{QIF\_INODES}.\\
+ \const{QIF\_TIMES} & L'insieme di \const{QIF\_BTIME} e
+ \const{QIF\_ITIME}.\\
+ \const{QIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
+ \hline
\end{tabular}
- \caption{Costanti per l'identificazione dei vari bit che compongono il campo
- \var{st\_mode} (definite in \texttt{sys/stat.h})}
- \label{tab:filedir_file_mode_flags}
+ \caption{Costanti per il campo \val{dqb\_valid} di \struct{dqblk}.}
+ \label{tab:quotactl_qif_const}
\end{table}
-Il primo valore definisce la maschera dei bit usati nei quali viene
-memorizzato il tipo di files, mentre gli altri possono essere usati per
-effettuare delle selezioni sul tipo di file voluto, combinando opportunamente
-i vari flag; ad esempio se si volesse controllare se un file è una directory o
-un file ordinario si potrebbe definire la condizione:
-\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
-#define IS_FILE_DIR(x) (((x) & S_IFMT) & (S_IFDIR | S_IFREG))
-\end{lstlisting}
-in cui prima si estraggono da \var{st\_mode} i bit relativi al tipo di file e
-poi si effettua il confronto con la combinazione di tipi scelta.
-\subsection{La dimensione dei file}
-\label{sec:filedir_file_size}
+Inoltre in caso di modifica di un limite si può voler operare solo su una
+delle risorse (blocchi o \textit{inode});\footnote{non è possibile modificare
+ soltanto uno dei limiti (\textit{hard} o \textit{soft}) occorre sempre
+ rispecificarli entrambi.} per questo la struttura prevede un campo apposito,
+\val{dqb\_valid}, il cui scopo è quello di indicare quali sono gli altri campi
+che devono essere considerati validi. Questo campo è una maschera binaria che
+deve essere espressa nei termini di OR aritmetico delle apposite costanti di
+tab.~\ref{tab:quotactl_qif_const}, dove si è riportato il significato di
+ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
+
+In lettura con \const{Q\_SETQUOTA} eventuali valori presenti in \struct{dqblk}
+vengono comunque ignorati, al momento la funzione sovrascrive tutti i campi e
+li marca come validi in \val{dqb\_valid}. Si possono invece usare
+\const{QIF\_BLIMITS} o \const{QIF\_ILIMITS} per richiedere di impostare solo
+la rispettiva tipologia di limiti con \const{Q\_SETQUOTA}. Si tenga presente
+che il sistema delle quote richiede che l'occupazione di spazio disco sia
+indicata in termini di blocchi e non di byte; dato che questo dipende da come
+si è creato il filesystem potrà essere necessario effettuare qualche
+controllo.\footnote{in genere viene usato un default di 1024 byte per blocco,
+ ma quando si hanno file di dimensioni medie maggiori può convenire usare
+ valori più alti per ottenere prestazioni migliori in conseguenza di un
+ minore frazionamento dei dati e di indici più corti.}
+
+Altre due operazioni che necessitano di un approfondimento sono
+\const{Q\_GETINFO} e \const{Q\_SETINFO}, che sostanzialmente consentono di
+ottenere i dati relativi alle impostazioni delle altre proprietà delle quote,
+che si riducono poi alla durata del \textit{grace time} per i due tipi di
+limiti. In questo caso queste si proprietà generali sono identiche per tutti
+gli utenti, per cui viene usata una operazione distinta dalle
+precedenti. Anche in questo caso le due operazioni richiedono l'uso di una
+apposita struttura \struct{dqinfo}, la cui definizione è riportata in
+fig.~\ref{fig:dqinfo_struct}.
-Il membro \var{st\_size} contiene la dimensione del file in byte (se il file
-è un file normale, nel caso di un link simbolico al dimensione è quella del
-pathname che contiene).
-
-Il campo \var{st\_blocks} definisce la lunghezza del file in blocchi di 512
-bytes. Il campo \var{st\_blksize} infine definisce la dimensione preferita per
-i trasferimenti sui file (che è la dimensione usata anche dalle librerie del C
-per l'interfaccia degli stream); scrivere sul file a blocchi di dati di
-dimensione inferiore sarebbe inefficiente.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/dqinfo.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{dqinfo} per i dati delle quote disco.}
+ \label{fig:dqinfo_struct}
+\end{figure}
-Si tenga conto che lunghezza del file riportata in \var{st\_size} non è detto
-che corrisponda all'occupazione dello spazio su disco per via della possibile
-esistenza dei cosiddetti \textsl{buchi} (detti normalmente \textit{holes}) che
-si formano tutte le volte che si va a scrivere su un file dopo aver eseguito
-una \func{seek} (vedi \secref{sec:fileunix_lseek}) oltre la sua conclusione
-corrente.
+Come per \struct{dqblk} anche in questo caso viene usato un campo della
+struttura, \val{dqi\_valid} come maschera binaria per dichiarare quale degli
+altri campi sono validi; le costanti usate per comporre questo valore sono
+riportate in tab.~\ref{tab:quotactl_iif_const} dove si è riportato il
+significato di ciascuna di esse ed i campi a cui fanno riferimento.
-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:
-\begin{functions}
- \headdecl{unistd.h} \funcdecl{int truncate(const char *file\_name, off\_t
- length)} Fa si che la dimensione del file \var{file\_name} sia troncata ad
- un valore massimo specificato da \var{lenght}.
-
- \funcdecl{int ftruncate(int fd, off\_t length))} Identica a \func{truncate}
- eccetto che si usa con un file aperto, specificato tramite il suo file
- descriptor \var{fd},
-
- Le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un errore, in
- caso di errore \texttt{errno} viene settato ai valori:
- \begin{errlist}
- \item \texttt{EACCESS} non c'è il permesso di accedere al file.
- \item \texttt{ENOTDIR} una componente del pathname non è una directory.
- \item \texttt{EMLOOP} ci sono troppi link simbolici nel pathname.
- \item \texttt{EFAULT} i puntatori usati sono fuori dallo spazio di indirizzi
- del processo.
- \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
- completare l'operazione.
- \item \texttt{ENOENT} il file non esiste.
- \item \texttt{ENAMETOOLONG} il filename è troppo lungo.
- \end{errlist}
-\end{functions}
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Descrizione} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{IIF\_BGRACE}& Il \textit{grace period} per i blocchi
+ (\val{dqi\_bgrace}).\\
+ \const{IIF\_IGRACE}& Il \textit{grace period} per gli \textit{inode}
+ (\val{dqi\_igrace}).\\
+ \const{IIF\_FLAGS} & I flag delle quote (\val{dqi\_flags}) (inusato ?).\\
+ \const{IIF\_ALL} & Tutti i precedenti.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Costanti per il campo \val{dqi\_valid} di \struct{dqinfo}.}
+ \label{tab:quotactl_iif_const}
+\end{table}
-Se il file è più lungo della lunghezza specificata i dati in eccesso saranno
-perduti; il comportamento in caso di lunghezza inferiore non è specificato e
-dipende dall'implementazione: il file può essere lasciato invariato o esteso
-fino alla lunghezza scelta; in quest'ultimo caso lo spazio viene riempito con
-zeri (e in genere si ha la creazione di un hole nel file).
+Come in precedenza con \const{Q\_GETINFO} tutti i valori vengono letti
+sovrascrivendo il contenuto di \struct{dqinfo} e marcati come validi in
+\val{dqi\_valid}. In scrittura con \const{Q\_SETINFO} si può scegliere quali
+impostare, si tenga presente che i tempi dei campi \val{dqi\_bgrace} e
+\val{dqi\_igrace} devono essere specificati in secondi.
+
+Come esempi dell'uso di \func{quotactl} utilizzeremo estratti del codice di un
+modulo Python usato per fornire una interfaccia diretta a \func{quotactl}
+senza dover passare dalla scansione dei risultati di un comando. Il modulo si
+trova fra i pacchetti Debian messi a disposizione da Truelite Srl,
+all'indirizzo \url{http://labs.truelite.it/projects/packages}.\footnote{in
+ particolare il codice C del modulo è nel file \texttt{quotamodule.c}
+ visionabile a partire dall'indirizzo indicato nella sezione
+ \textit{Repository}.}
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/get_quota.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Esempio di codice per ottenere i dati delle quote.}
+ \label{fig:get_quota}
+\end{figure}
+Il primo esempio, riportato in fig.~\ref{fig:get_quota}, riporta il codice
+della funzione che consente di leggere le quote. La funzione fa uso
+dell'interfaccia dal C verso Python, che definisce i vari simboli \texttt{Py*}
+(tipi di dato e funzioni). Non staremo ad approfondire i dettagli di questa
+interfaccia, per la quale esistono numerose trattazioni dettagliate, ci
+interessa solo esaminare l'uso di \func{quotactl}.
+
+In questo caso la funzione prende come argomenti (\texttt{\small 1}) l'intero
+\texttt{who} che indica se si vuole operare sulle quote utente o gruppo,
+l'identificatore \texttt{id} dell'utente o del gruppo scelto, ed il nome del
+file di dispositivo del filesystem su cui si sono attivate le
+quote.\footnote{questi vengono passati come argomenti dalle funzioni mappate
+ come interfaccia pubblica del modulo (una per gruppi ed una per gli utenti)
+ che si incaricano di decodificare i dati passati da una chiamata nel codice
+ Python.} Questi argomenti vengono passati direttamente alla chiamata a
+\func{quotactl} (\texttt{\small 5}), a parte \texttt{who} che viene abbinato
+con \macro{QCMD} al comando \const{Q\_GETQUOTA} per ottenere i dati.
+
+La funzione viene eseguita all'interno di un condizionale (\texttt{\small
+ 5--16}) che in caso di successo provvede a costruire (\texttt{\small 6--12})
+opportunamente una risposta restituendo tramite la opportuna funzione di
+interfaccia un oggetto Python contenente i dati della struttura \struct{dqblk}
+relativi a uso corrente e limiti sia per i blocchi che per gli
+\textit{inode}. In caso di errore (\texttt{\small 13--15}) si usa un'altra
+funzione dell'interfaccia per passare il valore di \var{errno} come eccezione.
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/set_block_quota.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Esempio di codice per impostare i limiti sullo spazio disco.}
+ \label{fig:set_block_quota}
+\end{figure}
-\subsection{I tempi dei file}
-\label{sec:filedir_file_times}
+Per impostare i limiti sullo spazio disco si potrà usare una seconda funzione,
+riportata in fig.~\ref{fig:set_block_quota}, che prende gli stessi argomenti
+della precedente, con lo stesso significato, a cui si aggiungono i valori per
+il \textit{soft limit} e l'\textit{hard limit}. In questo caso occorrerà,
+prima di chiamare \func{quotactl}, inizializzare opportunamente
+(\texttt{\small 5--7}) i campi della struttura \struct{dqblk} che si vogliono
+utilizzare (quelli relativi ai limiti sui blocchi) e specificare gli stessi
+con \const{QIF\_BLIMITS} in \var{dq.dqb\_valid}.
+
+Fatto questo la chiamata a \func{quotactl}, stavolta con il comando
+\const{Q\_SETQUOTA}, viene eseguita come in precedenza all'interno di un
+condizionale (\texttt{\small 9--14}). In questo caso non essendovi da
+restituire nessun dato in caso di successo si usa (\texttt{\small 10}) una
+apposita funzione di uscita, mentre si restituisce come prima una eccezione
+con il valore di \var{errno} in caso di errore (\texttt{\small 12--13}).
+
+
+\subsection{La gestione delle \textit{capabilities}}
+\label{sec:proc_capabilities}
+
+\itindbeg{capabilities}
+
+Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_access_id} l'architettura classica della
+gestione dei privilegi in un sistema unix-like ha il sostanziale problema di
+fornire all'amministratore dei poteri troppo ampi, questo comporta che anche
+quando si siano predisposte delle misure di protezione per in essere in grado
+di difendersi dagli effetti di una eventuale compromissione del
+sistema,\footnote{come montare un filesystem in sola lettura per impedirne
+ modifiche, o marcare un file come immutabile.} una volta che questa sia
+stata effettuata e si siano ottenuti i privilegi di amministratore, queste
+potranno essere comunque rimosse.\footnote{nei casi elencati nella precedente
+ nota si potrà sempre rimontare il sistema in lettura-scrittura, o togliere
+ la marcatura di immutabilità.}
+
+Il problema consiste nel fatto che nell'architettura tradizionale di un
+sistema unix-like i controlli di accesso sono basati su un solo livello di
+separazione: per i processi normali essi sono posti in atto, mentre per i
+processi con i privilegi di amministratore essi non vengono neppure eseguiti;
+per questo motivo non era previsto alcun modo per evitare che un processo con
+diritti di amministratore non potesse eseguire certe operazioni, o per cedere
+definitivamente alcuni privilegi da un certo momento in poi.
+
+Per ovviare a tutto ciò, a partire dai kernel della serie 2.2, è stato
+introdotto un meccanismo, detto \textit{capabilities}, che consentisse di
+suddividere i vari privilegi tradizionalmente associati all'amministratore in
+un insieme di \textsl{capacità} distinte. L'idea era che queste capacità
+potessero essere abilitate e disabilitate in maniera indipendente per ciascun
+processo con privilegi di amministratore, permettendo così una granularità
+molto più fine nella distribuzione degli stessi che evitasse la originaria
+situazione di ``\textsl{tutto o nulla}''.
+
+Il meccanismo completo delle \textit{capabilities}\footnote{l'implementazione
+ si rifà ad una bozza di quello che doveva diventare lo standard POSIX.1e,
+ poi abbandonato.} prevede inoltre la possibilità di associare le stesse ai
+singoli file eseguibili, in modo da poter stabilire quali capacità possono
+essere utilizzate quando viene messo in esecuzione uno specifico programma; ma
+il supporto per questa funzionalità, chiamata \textit{file capabilities}, è
+stato introdotto soltanto a partire dal kernel 2.6.24. Fino ad allora doveva
+essere il programma stesso ad eseguire una riduzione esplicita delle sue
+capacità, cosa che ha reso l'uso di questa funzionalità poco diffuso, vista la
+presenza di meccanismi alternativi per ottenere limitazioni delle capacità
+dell'amministratore a livello di sistema operativo, come \index{SELinux}
+SELinux.
+
+Con questo supporto e con le ulteriori modifiche introdotte con il kernel
+2.6.25 il meccanismo delle \textit{capabilities} è stato totalmente
+rivoluzionato, rendendolo più aderente alle intenzioni originali dello
+standard POSIX, rimuovendo il significato che fino ad allora aveva avuto la
+capacità \const{CAP\_SETPCAP} e cambiando le modalità di funzionamento del
+cosiddetto \itindex{capabilities~bounding~set} \textit{capabilities bounding
+ set}. Ulteriori modifiche sono state apportate con il kernel 2.6.26 per
+consentire la rimozione non ripristinabile dei privilegi di
+amministratore. Questo fa sì che il significato ed il comportamento del kernel
+finisca per dipendere dalla versione dello stesso e dal fatto che le nuove
+\textit{file capabilities} siano abilitate o meno. Per capire meglio la
+situazione e cosa è cambiato conviene allora spiegare con maggiori dettagli
+come funziona il meccanismo delle \textit{capabilities}.
+
+Il primo passo per frazionare i privilegi garantiti all'amministratore,
+supportato fin dalla introduzione iniziale del kernel 2.2, è stato quello in
+cui a ciascun processo sono stati associati tre distinti insiemi di
+\textit{capabilities}, denominati rispettivamente \textit{permitted},
+\textit{inheritable} ed \textit{effective}. Questi insiemi vengono mantenuti
+in forma di tre diverse maschere binarie,\footnote{il kernel li mantiene, come
+ i vari identificatori di sez.~\ref{sec:proc_setuid}, all'interno della
+ \struct{task\_struct} di ciascun processo (vedi
+ fig.~\ref{fig:proc_task_struct}), nei tre campi \texttt{cap\_effective},
+ \texttt{cap\_inheritable}, \texttt{cap\_permitted} del tipo
+ \texttt{kernel\_cap\_t}; questo era, fino al kernel 2.6.25 definito come
+ intero a 32 bit per un massimo di 32 \textit{capabilities} distinte,
+ attualmente è stato aggiornato ad un vettore in grado di mantenerne fino a
+ 64.} in cui ciascun bit corrisponde ad una capacità diversa.
+
+L'utilizzo di tre distinti insiemi serve a fornire una interfaccia flessibile
+per l'uso delle \textit{capabilities}, con scopi analoghi a quelli per cui
+sono mantenuti i diversi insiemi di identificatori di
+sez.~\ref{sec:proc_setuid}; il loro significato, che è rimasto sostanzialmente
+lo stesso anche dopo le modifiche seguite alla introduzione delle
+\textit{file capabilities} è il seguente:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\textit{permitted}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ ``\textsl{permesse}'', cioè l'insieme di quelle capacità che un processo
+ \textsl{può} impostare come \textsl{effettive} o come
+ \textsl{ereditabili}. Se un processo cancella una capacità da questo insieme
+ non potrà più riassumerla.\footnote{questo nei casi ordinari, sono
+ previste però una serie di eccezioni, dipendenti anche dal tipo di
+ supporto, che vedremo meglio in seguito dato il notevole intreccio nella
+ casistica.}
+\item[\textit{inheritable}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ ``\textsl{ereditabili}'', cioè di quelle che verranno trasmesse come insieme
+ delle \textsl{permesse} ad un nuovo programma eseguito attraverso una
+ chiamata ad \func{exec}.
+\item[\textit{effective}] l'insieme delle \textit{capabilities}
+ ``\textsl{effettive}'', cioè di quelle che vengono effettivamente usate dal
+ kernel quando deve eseguire il controllo di accesso per le varie operazioni
+ compiute dal processo.
+\label{sec:capabilities_set}
+\end{basedescript}
+
+Con l'introduzione delle \textit{file capabilities} sono stati introdotti
+altri tre insiemi associabili a ciascun file.\footnote{la realizzazione viene
+ eseguita con l'uso di uno specifico attributo esteso,
+ \texttt{security.capability}, la cui modifica è riservata, (come illustrato
+ in sez.~\ref{sec:file_xattr}) ai processi dotato della capacità
+ \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.} Le \textit{file capabilities} hanno effetto
+soltanto quando il file che le porta viene eseguito come programma con una
+\func{exec}, e forniscono un meccanismo che consente l'esecuzione dello stesso
+con maggiori privilegi; in sostanza sono una sorta di estensione del
+\acr{suid} bit limitato ai privilegi di amministratore. Anche questi tre
+insiemi sono identificati con gli stessi nomi di quello dei processi, ma il
+loro significato è diverso:
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.1cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\textit{permitted}] (chiamato originariamente \textit{forced}) l'insieme
+ delle capacità che con l'esecuzione del programma verranno aggiunte alle
+ capacità \textsl{permesse} del processo.
+\item[\textit{inheritable}] (chiamato originariamente \textit{allowed})
+ l'insieme delle capacità che con l'esecuzione del programma possono essere
+ ereditate dal processo originario (che cioè non vengono tolte
+ dall'\textit{inheritable set} del processo originale all'esecuzione di
+ \func{exec}).
+\item[\textit{effective}] in questo caso non si tratta di un insieme ma di un
+ unico valore logico; se attivo all'esecuzione del programma tutte le
+ capacità che risulterebbero \textsl{permesse} verranno pure attivate,
+ inserendole automaticamente nelle \textsl{effettive}, se disattivato nessuna
+ capacità verrà attivata (cioè l'\textit{effective set} resterà vuoto).
+\end{basedescript}
+
+\itindbeg{capabilities~bounding~set}
+
+Infine come accennato, esiste un ulteriore insieme, chiamato
+\textit{capabilities bounding set}, il cui scopo è quello di costituire un
+limite alle capacità che possono essere attivate per un programma. Il suo
+funzionamento però è stato notevolmente modificato con l'introduzione delle
+\textit{file capabilities} e si deve pertanto prendere in considerazione una
+casistica assai complessa.
+
+Per i kernel fino al 2.6.25, o se non si attiva il supporto per le
+\textit{file capabilities}, il \textit{capabilities bounding set} è un
+parametro generale di sistema, il cui valore viene riportato nel file
+\sysctlfile{kernel/cap-bound}. Il suo valore iniziale è definito in
+sede di compilazione del kernel, e da sempre ha previsto come default la
+presenza di tutte le \textit{capabilities} eccetto \const{CAP\_SETPCAP}. In
+questa situazione solo il primo processo eseguito nel sistema (quello con
+\textsl{pid} 1, di norma \texttt{/sbin/init}) ha la possibilità di
+modificarlo; ogni processo eseguito successivamente, se dotato dei privilegi
+di amministratore, è in grado soltanto di rimuovere una delle
+\textit{capabilities} già presenti dell'insieme.\footnote{per essere precisi
+ occorreva la capacità \const{CAP\_SYS\_MODULE}.}
+
+In questo caso l'effetto complessivo del \textit{capabilities bounding set} è
+che solo le capacità in esso presenti possono essere trasmesse ad un altro
+programma attraverso una \func{exec}. Questo in sostanza significa che se un
+qualunque programma elimina da esso una capacità, considerato che
+\texttt{init} (almeno nelle versioni ordinarie) non supporta la reimpostazione
+del \textit{bounding set}, questa non sarà più disponibile per nessun processo
+a meno di un riavvio, eliminando così in forma definitiva quella capacità per
+tutti, compreso l'amministratore.\footnote{la qual cosa, visto il default
+ usato per il \textit{capabilities bounding set}, significa anche che
+ \const{CAP\_SETPCAP} non è stata praticamente mai usata nella sua forma
+ originale.}
+
+Con il kernel 2.6.25 e le \textit{file capabilities} il \textit{bounding set}
+è diventato una proprietà di ciascun processo, che viene propagata invariata
+sia attraverso una \func{fork} che una \func{exec}. In questo caso il file
+\sysctlfile{kernel/cap-bound} non esiste e \texttt{init} non ha nessun
+ruolo speciale, inoltre in questo caso all'avvio il valore iniziale prevede la
+presenza di tutte le capacità (compresa \const{CAP\_SETPCAP}).
+
+Con questo nuovo meccanismo il \textit{bounding set} continua a ricoprire un
+ruolo analogo al precedente nel passaggio attraverso una \func{exec}, come
+limite alle capacità che possono essere aggiunte al processo in quanto
+presenti nel \textit{permitted set} del programma messo in esecuzione, in
+sostanza il nuovo programma eseguito potrà ricevere una capacità presente nel
+suo \textit{permitted set} (quello del file) solo se questa è anche nel
+\textit{bounding set} (del processo). In questo modo si possono rimuovere
+definitivamente certe capacità da un processo, anche qualora questo dovesse
+eseguire un programma privilegiato che prevede di riassegnarle.
+
+Si tenga presente però che in questo caso il \textit{bounding set} blocca
+esclusivamente le capacità indicate nel \textit{permitted set} del programma
+che verrebbero attivate in caso di esecuzione, e non quelle eventualmente già
+presenti nell'\textit{inheritable set} del processo (ad esempio perché
+presenti prima di averle rimosse dal \textit{bounding set}). In questo caso
+eseguendo un programma che abbia anche lui dette capacità nel suo
+\textit{inheritable set} queste verrebbero assegnate.
+
+In questa seconda versione inoltre il \textit{bounding set} costituisce anche
+un limite per le capacità che possono essere aggiunte all'\textit{inheritable
+ set} del processo stesso con \func{capset}, sempre nel senso che queste
+devono essere presenti nel \textit{bounding set} oltre che nel
+\textit{permitted set} del processo. Questo limite vale anche per processi con
+i privilegi di amministratore,\footnote{si tratta sempre di avere la
+ \textit{capability} \const{CAP\_SETPCAP}.} per i quali invece non vale la
+condizione che le \textit{capabilities} da aggiungere nell'\textit{inheritable
+ set} debbano essere presenti nel proprio \textit{permitted set}.\footnote{lo
+ scopo anche in questo caso è ottenere una rimozione definitiva della
+ possibilità di passare una capacità rimossa dal \textit{bounding set}.}
+
+Come si può notare per fare ricorso alle \textit{capabilities} occorre
+comunque farsi carico di una notevole complessità di gestione, aggravata dalla
+presenza di una radicale modifica del loro funzionamento con l'introduzione
+delle \textit{file capabilities}. Considerato che il meccanismo originale era
+incompleto e decisamente problematico nel caso di programmi che non ne
+sapessero tener conto,\footnote{c'è stato un grosso problema di sicurezza con
+ \texttt{sendmail}, riuscendo a rimuovere \const{CAP\_SETGID}
+ dall'\textit{inheritable set} di un processo si ottenne di far fallire
+ \func{setuid} in maniera inaspettata per il programma (che aspettandosi
+ sempre il successo della funzione non ne controllava lo stato di uscita) con
+ la conseguenza di effettuare come amministratore operazioni che altrimenti
+ sarebbero state eseguite, senza poter apportare danni, da utente normale.}
+ci soffermeremo solo sulla implementazione completa presente a partire dal
+kernel 2.6.25, tralasciando ulteriori dettagli riguardo la versione
+precedente.
+
+Riassumendo le regole finora illustrate tutte le \textit{capabilities} vengono
+ereditate senza modifiche attraverso una \func{fork} mentre, indicati con
+\texttt{orig\_*} i valori degli insiemi del processo chiamante, con
+\texttt{file\_*} quelli del file eseguito e con \texttt{bound\_set} il
+\textit{capabilities bounding set}, dopo l'invocazione di \func{exec} il
+processo otterrà dei nuovi insiemi di capacità \texttt{new\_*} secondo la
+formula (espressa in pseudo-codice C) di fig.~\ref{fig:cap_across_exec}; si
+noti come in particolare il \textit{capabilities bounding set} non viene
+comunque modificato e resta lo stesso sia attraverso una \func{fork} che
+attraverso una \func{exec}.
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{12cm}
+ \includecodesnip{listati/cap-results.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Espressione della modifica delle \textit{capabilities} attraverso
+ una \func{exec}.}
+ \label{fig:cap_across_exec}
+\end{figure}
-Il sistema mantiene per ciascun file tre tempi. Questi sono registrati
-nell'inode insieme agli altri attibuti del file e possono essere letti tramite
-la funzione \func{stat}, che li restituisce attraverso tre campi della
-struttura in \figref{fig:filedir_stat_struct}. Il significato di detti tempi e
-dei relativi campi è riportato nello schema in \ntab:
+\itindend{capabilities~bounding~set}
+
+A queste regole se ne aggiungono delle altre che servono a riprodurre il
+comportamento tradizionale di un sistema unix-like in tutta una serie di
+circostanze. La prima di queste è relativa a quello che avviene quando si
+esegue un file senza \textit{capabilities}; se infatti si considerasse questo
+equivalente al non averne assegnata alcuna, non essendo presenti capacità né
+nel \textit{permitted set} né nell'\textit{inheritable set} del file,
+nell'esecuzione di un qualunque programma l'amministratore perderebbe tutti i
+privilegi originali dal processo.
+
+Per questo motivo se un programma senza \textit{capabilities} assegnate viene
+eseguito da un processo con \ids{UID} reale 0, esso verrà trattato come
+se tanto il \textit{permitted set} che l'\textit{inheritable set} fossero con
+tutte le \textit{capabilities} abilitate, con l'\textit{effective set} attivo,
+col risultato di fornire comunque al processo tutte le capacità presenti nel
+proprio \textit{bounding set}. Lo stesso avviene quando l'eseguibile ha attivo
+il \acr{suid} bit ed appartiene all'amministratore, in entrambi i casi si
+riesce così a riottenere il comportamento classico di un sistema unix-like.
+
+Una seconda circostanza è quella relativa a cosa succede alle
+\textit{capabilities} di un processo nelle possibili transizioni da \ids{UID}
+nullo a \ids{UID} non nullo o viceversa (corrispondenti rispettivamente a
+cedere o riottenere i i privilegi di amministratore) che si possono effettuare
+con le varie funzioni viste in sez.~\ref{sec:proc_setuid}. In questo caso la
+casistica è di nuovo alquanto complessa, considerata anche la presenza dei
+diversi gruppi di identificatori illustrati in tab.~\ref{tab:proc_uid_gid}, si
+avrà allora che:
+\begin{enumerate*}
+\item se si passa da \ids{UID} effettivo nullo a non nullo
+ l'\textit{effective set} del processo viene totalmente azzerato, se
+ viceversa si passa da \ids{UID} effettivo non nullo a nullo il
+ \textit{permitted set} viene copiato nell'\textit{effective set};
+\item se si passa da \textit{file system} \ids{UID} nullo a non nullo verranno
+ cancellate dall'\textit{effective set} del processo tutte le capacità
+ attinenti i file, e cioè \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}, \const{CAP\_MKNOD},
+ \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH},
+ \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}, \const{CAP\_CHOWN}, \const{CAP\_FSETID} e
+ \const{CAP\_FOWNER} (le prime due a partire dal kernel 2.2.30), nella
+ transizione inversa verranno invece inserite nell'\textit{effective set}
+ quelle capacità della precedente lista che sono presenti nel suo
+ \textit{permitted set}.
+\item se come risultato di una transizione riguardante gli identificativi dei
+ gruppi \textit{real}, \textit{saved} ed \textit{effective} in cui si passa
+ da una situazione in cui uno di questi era nullo ad una in cui sono tutti
+ non nulli,\footnote{in sostanza questo è il caso di quando si chiama
+ \func{setuid} per rimuovere definitivamente i privilegi di amministratore
+ da un processo.} verranno azzerati completamente sia il \textit{permitted
+ set} che l'\textit{effective set}.
+\end{enumerate*}
+\label{sec:capability-uid-transition}
+
+La combinazione di tutte queste regole consente di riprodurre il comportamento
+ordinario di un sistema di tipo Unix tradizionale, ma può risultare
+problematica qualora si voglia passare ad una configurazione di sistema
+totalmente basata sull'applicazione delle \textit{capabilities}; in tal caso
+infatti basta ad esempio eseguire un programma con \acr{suid} bit di proprietà
+dell'amministratore per far riottenere ad un processo tutte le capacità
+presenti nel suo \textit{bounding set}, anche se si era avuta la cura di
+cancellarle dal \textit{permitted set}.
+
+\itindbeg{securebits}
+
+Per questo motivo a partire dal kernel 2.6.26, se le \textit{file
+ capabilities} sono abilitate, ad ogni processo viene stata associata una
+ulteriore maschera binaria, chiamata \textit{securebits flags}, su cui sono
+mantenuti una serie di flag (vedi tab.~\ref{tab:securebits_values}) il cui
+valore consente di modificare queste regole speciali che si applicano ai
+processi con \ids{UID} nullo. La maschera viene sempre mantenuta
+attraverso una \func{fork}, mentre attraverso una \func{exec} viene sempre
+cancellato il flag \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}.
\begin{table}[htb]
\centering
- \begin{tabular}[c]{|c|l|l|c|}
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}{|l|p{10cm}|}
\hline
- Membro & Significato & Funzione&opzione \\
+ \textbf{Flag} & \textbf{Descrizione} \\
\hline
\hline
- \var{st\_atime}& ultimo accesso ai dati del file &\func{read}& \cmd{-u}\\
- \var{st\_mtime}& ultima modifica ai dati del file &\func{write}& default\\
- \var{st\_ctime}& ultima modifica ai dati dell'inode&\func{chmod},
- \func{utime} & \cmd{-c} \\
+ \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}& Il processo non subisce la cancellazione delle
+ sue \textit{capabilities} quando tutti i suoi
+ \ids{UID} passano ad un valore non
+ nullo (regola di compatibilità per il cambio
+ di \ids{UID} n.~3 del precedente
+ elenco), sostituisce il precedente uso
+ dell'operazione \const{PR\_SET\_KEEPCAPS} di
+ \func{prctl}.\\
+ \const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP}&Il processo non subisce le modifiche
+ delle sue \textit{capabilities} nel passaggio
+ da nullo a non nullo degli \ids{UID}
+ dei gruppi \textit{effective} e
+ \textit{file system} (regole di compatibilità
+ per il cambio di \ids{UID} nn.~1 e 2 del
+ precedente elenco).\\
+ \const{SECURE\_NOROOT} & Il processo non assume nessuna capacità
+ aggiuntiva quando esegue un programma, anche
+ se ha \ids{UID} nullo o il programma ha
+ il \acr{suid} bit attivo ed appartiene
+ all'amministratore (regola di compatibilità
+ per l'esecuzione di programmi senza
+ \textit{capabilities}).\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{I tre tempi associati a ciascun file}
- \label{tab:filedir_file_times}
+ \caption{Costanti identificative dei flag che compongono la maschera dei
+ \textit{securebits}.}
+ \label{tab:securebits_values}
\end{table}
-Il primo punto da tenere presente è la differenza fra il cosiddetto tempo di
-modifica (il \textit{modification time} \var{st\_mtime}) e il tempo di
-cambiamento di stato (il \textit{chage time} \var{st\_ctime}). Il primo
-infatti fa riferimento ad una modifica del contenuto di un file, mentre il
-secondo ad una modifica dell'inode; siccome esistono molte operazioni (come la
-funzione \func{link} e molte altre che vedremo in seguito) che modificano solo
-le informazioni contenute nell'inode senza toccare il file, diventa necessario
-l'utilizzo di un altro tempo.
-
-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).
-
-Il tempo di ultima modifica invece viene usato da \cmd{make} per decidere
-quali file necessitano di essere ricompilati o (talvolta insieme anche al
-tempo di cambiamento di stato) per decidere quali file devono essere
-archiviati per il backup. Il comando \cmd{ls} (quando usato con le opzioni
-\cmd{-l} o \cmd{-t}) mostra i tempi dei file secondo lo schema riportato
-nell'ultima colonna di \curtab.
-
-L'effetto delle varie funzioni di manipolazione dei file sui tempi è
-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.
-
-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.
-
-\begin{table}[htb]
+A ciascuno dei flag di tab.~\ref{tab:securebits_values} è inoltre abbinato un
+corrispondente flag di blocco, identificato da una costante omonima con
+l'estensione \texttt{\_LOCKED}, la cui attivazione è irreversibile ed ha
+l'effetto di rendere permanente l'impostazione corrente del corrispondente
+flag ordinario; in sostanza con \const{SECURE\_KEEP\_CAPS\_LOCKED} si rende
+non più modificabile \const{SECURE\_KEEP\_CAPS}, ed analogamente avviene con
+\const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP\_LOCKED} per
+\const{SECURE\_NO\_SETUID\_FIXUP} e con \const{SECURE\_NOROOT\_LOCKED} per
+\const{SECURE\_NOROOT}.
+
+Per l'impostazione di questi flag sono stata predisposte due specifiche
+operazioni di \func{prctl} (vedi sez.~\ref{sec:process_prctl}),
+\const{PR\_GET\_SECUREBITS}, che consente di ottenerne il valore, e
+\const{PR\_SET\_SECUREBITS}, che consente di modificarne il valore; per
+quest'ultima sono comunque necessari i privilegi di amministratore ed in
+particolare la capacità \const{CAP\_SETPCAP}. Prima dell'introduzione dei
+\textit{securebits} era comunque possibile ottenere lo stesso effetto di
+\const{SECURE\_KEEP\_CAPS} attraverso l'uso di un'altra operazione di
+\func{prctl}, \const{PR\_SET\_KEEPCAPS}.
+
+\itindend{securebits}
+
+Oltre alla gestione dei \textit{securebits} la nuova versione delle
+\textit{file capabilities} prevede l'uso di \func{prctl} anche per la gestione
+del \textit{capabilities bounding set}, attraverso altre due operazioni
+dedicate, \const{PR\_CAPBSET\_READ} per controllarne il valore e
+\const{PR\_CAPBSET\_DROP} per modificarlo; quest'ultima di nuovo è una
+operazione privilegiata che richiede la capacità \const{CAP\_SETPCAP} e che,
+come indica chiaramente il nome, permette solo la rimozione di una
+\textit{capability} dall'insieme; per i dettagli sull'uso di tutte queste
+operazioni si rimanda alla rilettura di sez.~\ref{sec:process_prctl}.
+
+% TODO verificare per process capability bounding set, vedi:
+% http://git.kernel.org/git/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commit;h=3b7391de67da515c91f48aa371de77cb6cc5c07e
+
+% TODO capire cosa cambia con i patch vari, vedi
+% http://lwn.net/Articles/280279/
+% http://lwn.net/Articles/256519/
+% http://lwn.net/Articles/211883/
+
+
+Un elenco delle delle \textit{capabilities} disponibili su Linux, con una
+breve descrizione ed il nome delle costanti che le identificano, è riportato
+in tab.~\ref{tab:proc_capabilities};\footnote{l'elenco presentato questa
+ tabella, ripreso dalla pagina di manuale (accessibile con \texttt{man
+ capabilities}) e dalle definizioni in
+ \texttt{include/linux/capabilities.h}, è aggiornato al kernel 2.6.26.} la
+tabella è divisa in due parti, la prima riporta le \textit{capabilities}
+previste anche nella bozza dello standard POSIX1.e, la seconda quelle
+specifiche di Linux. Come si può notare dalla tabella alcune
+\textit{capabilities} attengono a singole funzionalità e sono molto
+specializzate, mentre altre hanno un campo di applicazione molto vasto, che è
+opportuno dettagliare maggiormente.
+
+\begin{table}[!h!btp]
\centering
\footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|c|c|c|c|c|c|l|}
+ \begin{tabular}{|l|p{10.5cm}|}
\hline
- \multicolumn{1}{|c|}{Funzione}
- &\multicolumn{3}{p{2cm}}{File o directory di riferimento}
- &\multicolumn{3}{p{2cm}}{Directory genitrice del riferimento}
- &\multicolumn{1}{|c|}{Note} \\
- \cline{2-7}
- & \textsl{(a)} & \textsl{(m)}& \textsl{(c)}
- & \textsl{(a)} & \textsl{(m)}& \textsl{(c)}& \\
+ \textbf{Capacità}&\textbf{Descrizione}\\
\hline
\hline
- \func{chmod}, \func{fchmod}
- & & &$\bullet$& & & & \\
- \func{chown}, \func{fchown}
- & & &$\bullet$& & & & \\
- \func{creat}
- &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& con
- \macro{O\_CREATE} \\ \func{creat}
- & &$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$&
- con \macro{O\_TRUNC} \\ \func{exec}
- &$\bullet$& & & & & & \\
- \func{lchown}
- & & &$\bullet$& & & & \\
- \func{link}
- & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
- \func{mkdir}
- &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
- \func{mkfifo}
- &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
- \func{open}
- &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& con
- \macro{O\_CREATE} \\ \func{open}
- & &$\bullet$&$\bullet$& & & & con
- \macro{O\_TRUNC} \\ \func{pipe}
- &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
- \func{read}
- &$\bullet$& & & & & & \\
- \func{remove}
- & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& using
- \func{unlink}\\ \func{remove}
- & & & & &$\bullet$&$\bullet$& using
- \func{rmdir}\\ \func{rename}
- & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& per entrambi
- gli argomenti\\ \func{rmdir}
- & & & & &$\bullet$&$\bullet$& \\
- \func{truncate}, \func{ftruncate}
- & &$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
- \func{unlink}
- & & &$\bullet$& &$\bullet$&$\bullet$& \\
- \func{utime}
- &$\bullet$&$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
- \func{write}
- & &$\bullet$&$\bullet$& & & & \\
+%
+% POSIX-draft defined capabilities.
+%
+ \const{CAP\_AUDIT\_CONTROL}& La capacità di abilitare e disabilitare il
+ controllo dell'auditing (dal kernel 2.6.11).\\
+ \const{CAP\_AUDIT\_WRITE}&La capacità di scrivere dati nel giornale di
+ auditing del kernel (dal kernel 2.6.11).\\
+ % TODO verificare questa roba dell'auditing
+ \const{CAP\_CHOWN} & La capacità di cambiare proprietario e gruppo
+ proprietario di un file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_ownership_management}).\\
+ \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE}& La capacità di evitare il controllo dei
+ permessi di lettura, scrittura ed esecuzione dei
+ file,\footnotemark (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
+ \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}& La capacità di evitare il controllo dei
+ permessi di lettura ed esecuzione per
+ le directory (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_access_control}).\\
+ \const{CAP\_FOWNER} & La capacità di evitare il controllo della
+ proprietà di un file per tutte
+ le operazioni privilegiate non coperte dalle
+ precedenti \const{CAP\_DAC\_OVERRIDE} e
+ \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}.\\
+ \const{CAP\_FSETID} & La capacità di evitare la cancellazione
+ automatica dei bit \itindex{suid~bit} \acr{suid}
+ e \itindex{sgid~bit} \acr{sgid} quando un file
+ per i quali sono impostati viene modificato da
+ un processo senza questa capacità e la capacità
+ di impostare il bit \acr{sgid} su un file anche
+ quando questo è relativo ad un gruppo cui non si
+ appartiene (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_perm_management}).\\
+ \const{CAP\_KILL} & La capacità di mandare segnali a qualunque
+ processo (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}).\\
+ \const{CAP\_SETFCAP} & La capacità di impostare le
+ \textit{capabilities} di un file (dal kernel
+ 2.6.24).\\
+ \const{CAP\_SETGID} & La capacità di manipolare i group ID dei
+ processi, sia il principale che i supplementari,
+ (vedi sez.~\ref{sec:proc_setgroups}) che quelli
+ trasmessi tramite i socket \textit{unix domain}
+ (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
+ \const{CAP\_SETUID} & La capacità di manipolare gli user ID del
+ processo (vedi sez.~\ref{sec:proc_setuid}) e di
+ trasmettere un user ID arbitrario nel passaggio
+ delle credenziali coi socket \textit{unix
+ domain} (vedi sez.~\ref{sec:unix_socket}).\\
+%
+% Linux specific capabilities
+%
+\hline
+ \const{CAP\_IPC\_LOCK} & La capacità di effettuare il \textit{memory
+ locking} \itindex{memory~locking} con le
+ funzioni \func{mlock}, \func{mlockall},
+ \func{shmctl}, \func{mmap} (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_mem_lock} e
+ sez.~\ref{sec:file_memory_map}). \\
+ \const{CAP\_IPC\_OWNER} & La capacità di evitare il controllo dei permessi
+ per le operazioni sugli oggetti di
+ intercomunicazione fra processi (vedi
+ sez.~\ref{sec:ipc_sysv}).\\
+ \const{CAP\_LEASE} & La capacità di creare dei \textit{file lease}
+ \itindex{file~lease} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease})
+ pur non essendo proprietari del file (dal kernel
+ 2.4).\\
+ \const{CAP\_LINUX\_IMMUTABLE}& La capacità di impostare sui file gli
+ attributi \textit{immutable} e
+ \itindex{append~mode} \textit{append only} (se
+ supportati).\\
+ \const{CAP\_MKNOD} & La capacità di creare
+ \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo
+ con \func{mknod} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_mknod}) (dal kernel 2.4).\\
+ \const{CAP\_NET\_ADMIN} & La capacità di eseguire alcune operazioni
+ privilegiate sulla rete.\\
+ \const{CAP\_NET\_BIND\_SERVICE}& La capacità di porsi in ascolto
+ su porte riservate (vedi
+ sez.~\ref{sec:TCP_func_bind}).\\
+ \const{CAP\_NET\_BROADCAST}& La capacità di consentire l'uso di socket in
+ \itindex{broadcast} \textit{broadcast} e
+ \itindex{multicast} \textit{multicast}.\\
+ \const{CAP\_NET\_RAW} & La capacità di usare socket \texttt{RAW} e
+ \texttt{PACKET} (vedi sez.~\ref{sec:sock_type}).\\
+ \const{CAP\_SETPCAP} & La capacità di modifiche privilegiate alle
+ \textit{capabilities}.\\
+ \const{CAP\_SYS\_ADMIN} & La capacità di eseguire una serie di compiti
+ amministrativi.\\
+ \const{CAP\_SYS\_BOOT} & La capacità di fare eseguire un riavvio del
+ sistema (vedi sez.~\ref{sec:sys_reboot}).\\
+ \const{CAP\_SYS\_CHROOT}& La capacità di eseguire la funzione
+ \func{chroot} (vedi sez.~\ref{sec:file_chroot}).\\
+ \const{CAP\_MAC\_ADMIN} & La capacità amministrare il \textit{Mandatory
+ Access Control} di Smack (dal kernel 2.6.25).\\
+ \const{CAP\_MAC\_OVERRIDE}& La capacità evitare il \textit{Mandatory
+ Access Control} di Smack (dal kernel 2.6.25).\\
+ \const{CAP\_SYS\_MODULE}& La capacità di caricare e rimuovere moduli del
+ kernel.\\
+ \const{CAP\_SYS\_NICE} & La capacità di modificare le varie priorità dei
+ processi (vedi sez.~\ref{sec:proc_priority}).\\
+ \const{CAP\_SYS\_PACCT} & La capacità di usare le funzioni di
+ \textit{accounting} dei processi (vedi
+ sez.~\ref{sec:sys_bsd_accounting}).\\
+ \const{CAP\_SYS\_PTRACE}& La capacità di tracciare qualunque processo con
+ \func{ptrace} (vedi
+ sez.~\ref{sec:process_ptrace}).\\
+ \const{CAP\_SYS\_RAWIO} & La capacità di operare sulle porte
+ di I/O con \func{ioperm} e \func{iopl} (vedi
+ sez.~\ref{sec:process_io_port}).\\
+ \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}& La capacità di superare le varie limitazioni
+ sulle risorse.\\
+ \const{CAP\_SYS\_TIME} & La capacità di modificare il tempo di sistema
+ (vedi sez.~\ref{sec:sys_time}).\\
+ \const{CAP\_SYS\_TTY\_CONFIG}& La capacità di simulare un \textit{hangup}
+ della console, con la funzione
+ \func{vhangup}.\\
+ \const{CAP\_SYSLOG} & La capacità di gestire il buffer dei messaggi
+ del kernel, (vedi sez.~\ref{sec:sess_daemon}),
+ introdotta dal kernel 2.6.38 come capacità
+ separata da \const{CAP\_SYS\_ADMIN}.\\
+ \const{CAP\_WAKE\_ALARM}& La capacità di usare i timer di tipo
+ \const{CLOCK\_BOOTTIME\_ALARM} e
+ \const{CLOCK\_REALTIME\_ALARM}, vedi
+ sez.~\ref{sec:sig_timer_adv} (dal kernel 3.0).\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Effetti delle varie funzioni su tempi di ultimo accesso
- \textsl{(a)}, ultima modifica \textsl{(m)} e ultimo cambiamento
- \textsl{(c)}}
- \label{tab:filedir_times_effects}
+ \caption{Le costanti che identificano le \textit{capabilities} presenti nel
+ kernel.}
+\label{tab:proc_capabilities}
\end{table}
-Si noti infine come \var{st\_ctime} non abbia nulla a che fare con il tempo di
-creazione del file, usato da molti altri sistemi operativi, che in unix non
-esiste.
+\footnotetext{vale a dire i permessi caratteristici del modello classico del
+ controllo di accesso chiamato \itindex{Discrectionary~Access~Control~(DAC)}
+ \textit{Discrectionary Access Control} (da cui il nome DAC).}
+
+
+Prima di dettagliare il significato della capacità più generiche, conviene
+però dedicare un discorso a parte a \const{CAP\_SETPCAP}, il cui significato è
+stato completamente cambiato con l'introduzione delle \textit{file
+ capabilities} nel kernel 2.6.24. In precedenza questa capacità era quella
+che permetteva al processo che la possedeva di impostare o rimuovere le
+\textit{capabilities} che fossero presenti nel \textit{permitted set} del
+chiamante di un qualunque altro processo. In realtà questo non è mai stato
+l'uso inteso nelle bozze dallo standard POSIX, ed inoltre, come si è già
+accennato, dato che questa capacità è assente nel \textit{capabilities
+ bounding set} usato di default, essa non è neanche mai stata realmente
+disponibile.
+
+Con l'introduzione \textit{file capabilities} e il cambiamento del significato
+del \textit{capabilities bounding set} la possibilità di modificare le
+capacità di altri processi è stata completamente rimossa, e
+\const{CAP\_SETPCAP} ha acquisito quello che avrebbe dovuto essere il suo
+significato originario, e cioè la capacità del processo di poter inserire nel
+suo \textit{inheritable set} qualunque capacità presente nel \textit{bounding
+ set}. Oltre a questo la disponibilità di \const{CAP\_SETPCAP} consente ad un
+processo di eliminare una capacità dal proprio \textit{bounding set} (con la
+conseguente impossibilità successiva di eseguire programmi con quella
+capacità), o di impostare i \textit{securebits} delle \textit{capabilities}.
+
+La prima fra le capacità ``\textsl{ampie}'' che occorre dettagliare
+maggiormente è \const{CAP\_FOWNER}, che rimuove le restrizioni poste ad un
+processo che non ha la proprietà di un file in un vasto campo di
+operazioni;\footnote{vale a dire la richiesta che l'\ids{UID} effettivo del
+ processo (o meglio l'\ids{UID} di filesystem, vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_setuid}) coincida con quello del proprietario.} queste
+comprendono i cambiamenti dei permessi e dei tempi del file (vedi
+sez.~\ref{sec:file_perm_management} e sez.~\ref{sec:file_file_times}), le
+impostazioni degli attributi dei file (vedi sez.~\ref{sec:file_ioctl}) e delle
+ACL (vedi sez.~\ref{sec:file_xattr} e \ref{sec:file_ACL}), poter ignorare lo
+\itindex{sticky~bit} \textit{sticky bit} nella cancellazione dei file (vedi
+sez.~\ref{sec:file_special_perm}), la possibilità di impostare il flag di
+\const{O\_NOATIME} con \func{open} e \func{fcntl} (vedi
+sez.~\ref{sec:file_open} e sez.~\ref{sec:file_fcntl}) senza restrizioni.
+
+Una seconda capacità che copre diverse operazioni, in questo caso riguardanti
+la rete, è \const{CAP\_NET\_ADMIN}, che consente di impostare le opzioni
+privilegiate dei socket (vedi sez.~\ref{sec:sock_generic_options}), abilitare
+il \itindex{multicast} \textit{multicasting}, eseguire la configurazione delle
+interfacce di rete (vedi sez.~\ref{sec:sock_ioctl_netdevice}) ed impostare la
+tabella di instradamento.
+
+Una terza \textit{capability} con vasto campo di applicazione è
+\const{CAP\_SYS\_ADMIN}, che copre una serie di operazioni amministrative,
+come impostare le quote disco (vedi sez.\ref{sec:disk_quota}), attivare e
+disattivare la swap, montare, rimontare e smontare filesystem (vedi
+sez.~\ref{sec:sys_file_config}), effettuare operazioni di controllo su
+qualunque oggetto dell'IPC di SysV (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv}), operare
+sugli attributi estesi dei file di classe \texttt{security} o \texttt{trusted}
+(vedi sez.~\ref{sec:file_xattr}), specificare un \ids{UID} arbitrario
+nella trasmissione delle credenziali dei socket (vedi
+sez.~\ref{sec:socket_credential_xxx}), assegnare classi privilegiate
+(\const{IOPRIO\_CLASS\_RT} e prima del kernel 2.6.25 anche
+\const{IOPRIO\_CLASS\_IDLE}) per lo scheduling dell'I/O (vedi
+sez.~\ref{sec:io_priority}), superare il limite di sistema sul numero massimo
+di file aperti,\footnote{quello indicato da \sysctlfile{fs/file-max}.}
+effettuare operazioni privilegiate sulle chiavi mantenute dal kernel (vedi
+sez.~\ref{sec:keyctl_management}), usare la funzione \func{lookup\_dcookie},
+usare \const{CLONE\_NEWNS} con \func{unshare} e \func{clone}, (vedi
+sez.~\ref{sec:process_clone}).
+
+Originariamente \const{CAP\_SYS\_NICE} riguardava soltanto la capacità di
+aumentare le priorità di esecuzione dei processi, come la diminuzione del
+valore di \textit{nice} (vedi sez.~\ref{sec:proc_sched_stand}), l'uso delle
+priorità \textit{real-time} (vedi sez.~\ref{sec:proc_real_time}), o
+l'impostazione delle affinità di processore (vedi
+sez.~\ref{sec:proc_sched_multiprocess}); ma con l'introduzione di priorità
+anche riguardo le operazioni di accesso al disco, e, nel caso di sistemi NUMA,
+alla memoria, essa viene a coprire anche la possibilità di assegnare priorità
+arbitrarie nell'accesso a disco (vedi sez.~\ref{sec:io_priority}) e nelle
+politiche di allocazione delle pagine di memoria ai nodi di un sistema NUMA.
+
+Infine la \textit{capability} \const{CAP\_SYS\_RESOURCE} attiene alla
+possibilità di superare i limiti imposti sulle risorse di sistema, come usare
+lo spazio disco riservato all'amministratore sui filesystem che lo supportano,
+usare la funzione \func{ioctl} per controllare il \textit{journaling} sul
+filesystem \acr{ext3}, non subire le quote disco, aumentare i limiti sulle
+risorse di un processo (vedi sez.~\ref{sec:sys_resource_limit}) e quelle sul
+numero di processi, ed i limiti sulle dimensioni dei messaggi delle code del
+SysV IPC (vedi sez.~\ref{sec:ipc_sysv_mq}).
+
+Per la gestione delle \textit{capabilities} il kernel mette a disposizione due
+funzioni che permettono rispettivamente di leggere ed impostare i valori dei
+tre insiemi illustrati in precedenza. Queste due funzioni sono \funcd{capget}
+e \funcd{capset} e costituiscono l'interfaccia di gestione basso livello; i
+loro rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+ \funcdecl{int capget(cap\_user\_header\_t hdrp, cap\_user\_data\_t datap)}
+ Legge le \textit{capabilities}.
-\subsection{La funzione \texttt{utime}}
-\label{sec:filedir_utime}
+ \funcdecl{int capset(cap\_user\_header\_t hdrp, const cap\_user\_data\_t
+ datap)}
+ Imposta le \textit{capabilities}.
-I tempi di ultimo accesso e modifica possono essere cambiati usando la
-funzione \func{utime}, il cui prototipo è:
+
+ \bodydesc{Entrambe le funzioni ritornano 0 in caso di successo e -1 in caso
+ di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{ESRCH}] si è fatto riferimento ad un processo inesistente.
+ \item[\errcode{EPERM}] si è tentato di aggiungere una capacità
+ nell'insieme delle \textit{capabilities} permesse, o di impostare una
+ capacità non presente nell'insieme di quelle permesse negli insieme
+ delle effettive o ereditate, o si è cercato di impostare una
+ \textit{capability} di un altro processo senza avare
+ \const{CAP\_SETPCAP}.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT} ed \errval{EINVAL}.
+}
+\end{functions}
-\begin{prototype}{utime.h}
-{int utime(const char * filename, struct utimbuf *times)}
-
-Cambia i tempi di ultimo accesso e modifica dell'inode specificato da
-\var{filename} secondo i campi \var{actime} e \var{modtime} di \var{times}. Se
-questa è \macro{NULL} allora viene usato il tempo corrente.
-
-La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 in caso di errore, nel
-qual caso \var{errno} è settata opportunamente.
-\begin{errlist}
-\item \texttt{EACCESS} non si ha il permesso di scrittura sul file.
-\item \texttt{ENOENT} \var{filename} non esiste.
-\end{errlist}
-\end{prototype}
-
-La struttura \var{utimebuf} usata da \func{utime} è definita come:
-\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
-struct utimbuf {
- time_t actime; /* access time */
- time_t modtime; /* modification time */
-};
-\end{lstlisting}
+Queste due funzioni prendono come argomenti due tipi di dati dedicati,
+definiti come puntatori a due strutture specifiche di Linux, illustrate in
+fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}. Per un certo periodo di tempo era anche
+indicato che per poterle utilizzare fosse necessario che la macro
+\macro{\_POSIX\_SOURCE} risultasse non definita (ed era richiesto di inserire
+una istruzione \texttt{\#undef \_POSIX\_SOURCE} prima di includere
+\headfile{sys/capability.h}) requisito che non risulta più
+presente.\footnote{e non è chiaro neanche quanto sia mai stato davvero
+ necessario.}
+
+Si tenga presente che le strutture di fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}, come i
+prototipi delle due funzioni \func{capget} e \func{capset}, sono soggette ad
+essere modificate con il cambiamento del kernel (in particolare i tipi di dati
+delle strutture) ed anche se finora l'interfaccia è risultata stabile, non c'è
+nessuna assicurazione che questa venga mantenuta,\footnote{viene però
+ garantito che le vecchie funzioni continuino a funzionare.} Pertanto se si
+vogliono scrivere programmi portabili che possano essere eseguiti senza
+modifiche o adeguamenti su qualunque versione del kernel è opportuno
+utilizzare le interfacce di alto livello che vedremo più avanti.
-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
-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).
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{\textwidth}
+ \includestruct{listati/cap_user_header_t.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Definizione delle strutture a cui fanno riferimento i puntatori
+ \structd{cap\_user\_header\_t} e \structd{cap\_user\_data\_t} usati per
+ l'interfaccia di gestione di basso livello delle \textit{capabilities}.}
+ \label{fig:cap_kernel_struct}
+\end{figure}
-Si tenga presente che non è comunque possibile specificare il tempo di
-cambiamento di stato del file, che viene comunque cambiato dal kernel tutte le
-volte che si modifica l'inode (quindi anche alla chiamata di \func{utime}).
-Questo serve anche come misura di sicurezza per evitare che si possa
-modificare un file nascondendo completamente le proprie tracce. In realtà la
-cosa resta possibile, se si è in grado di accedere al device, scrivendo
-direttamente sul disco senza passare attraverso il filesystem, ma ovviamente è
-molto più complicato da realizzare.
+La struttura a cui deve puntare l'argomento \param{hdrp} serve ad indicare,
+tramite il campo \var{pid}, il PID del processo del quale si vogliono leggere
+o modificare le \textit{capabilities}. Con \func{capset} questo, se si usano
+le \textit{file capabilities}, può essere solo 0 o PID del processo chiamante,
+che sono equivalenti. Il campo \var{version} deve essere impostato al valore
+della versione delle stesse usata dal kernel (quello indicato da una delle
+costanti \texttt{\_LINUX\_CAPABILITY\_VERSION\_n} di
+fig.~\ref{fig:cap_kernel_struct}) altrimenti le funzioni ritorneranno con un
+errore di \errcode{EINVAL}, restituendo nel campo stesso il valore corretto
+della versione in uso. La versione due è comunque deprecata e non deve essere
+usata (il kernel stamperà un avviso). I valori delle \textit{capabilities}
+devono essere passati come maschere binarie;\footnote{e si tenga presente che
+ i valori di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} non possono essere combinati
+ direttamente, indicando il numero progressivo del bit associato alla
+ relativa capacità.} con l'introduzione delle \textit{capabilities} a 64 bit
+inoltre il puntatore \param{datap} non può essere più considerato come
+relativo ad una singola struttura, ma ad un vettore di due
+strutture.\footnote{è questo cambio di significato che ha portato a deprecare
+ la versione 2, che con \func{capget} poteva portare ad un buffer overflow
+ per vecchie applicazioni che continuavano a considerare \param{datap} come
+ puntatore ad una singola struttura.}
+
+Dato che le precedenti funzioni, oltre ad essere specifiche di Linux, non
+garantiscono la stabilità nell'interfaccia, è sempre opportuno effettuare la
+gestione delle \textit{capabilities} utilizzando le funzioni di libreria a
+questo dedicate. Queste funzioni, che seguono quanto previsto nelle bozze
+dello standard POSIX.1e, non fanno parte delle \acr{glibc} e sono fornite in
+una libreria a parte,\footnote{la libreria è \texttt{libcap2}, nel caso di
+ Debian può essere installata con il pacchetto omonimo.} pertanto se un
+programma le utilizza si dovrà indicare esplicitamente l'uso della suddetta
+libreria attraverso l'opzione \texttt{-lcap} del compilatore.
+
+Le funzioni dell'interfaccia delle bozze di POSIX.1e prevedono l'uso di un
+\index{tipo!opaco} tipo di dato opaco, \type{cap\_t}, come puntatore ai dati
+mantenuti nel cosiddetto \textit{capability state},\footnote{si tratta in
+ sostanza di un puntatore ad una struttura interna utilizzata dalle librerie,
+ i cui campi non devono mai essere acceduti direttamente.} in sono
+memorizzati tutti i dati delle \textit{capabilities}. In questo modo è
+possibile mascherare i dettagli della gestione di basso livello, che potranno
+essere modificati senza dover cambiare le funzioni dell'interfaccia, che
+faranno riferimento soltanto ad oggetti di questo tipo. L'interfaccia
+pertanto non soltanto fornisce le funzioni per modificare e leggere le
+\textit{capabilities}, ma anche quelle per gestire i dati attraverso
+\type{cap\_t}.
+
+La prima funzione dell'interfaccia è quella che permette di inizializzare un
+\textit{capability state}, allocando al contempo la memoria necessaria per i
+relativi dati. La funzione è \funcd{cap\_init} ed il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+ \funcdecl{cap\_t cap\_init(void)}
+ Crea ed inizializza un \textit{capability state}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
+ \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il
+ valore \errval{ENOMEM}.
+ }
+\end{functions}
+La funzione restituisce il puntatore \type{cap\_t} ad uno stato inizializzato
+con tutte le \textit{capabilities} azzerate. In caso di errore (cioè quando
+non c'è memoria sufficiente ad allocare i dati) viene restituito \val{NULL}
+ed \var{errno} viene impostata a \errval{ENOMEM}. La memoria necessaria a
+mantenere i dati viene automaticamente allocata da \func{cap\_init}, ma dovrà
+essere disallocata esplicitamente quando non è più necessaria utilizzando, per
+questo l'interfaccia fornisce una apposita funzione, \funcd{cap\_free}, il cui
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+ \funcdecl{int cap\_free(void *obj\_d)}
+ Disalloca la memoria allocata per i dati delle \textit{capabilities}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
+ }
+\end{functions}
+La funzione permette di liberare la memoria allocata dalle altre funzioni
+della libreria sia per un \textit{capability state}, nel qual caso l'argomento
+dovrà essere un dato di tipo \type{cap\_t}, che per una descrizione testuale
+dello stesso,\footnote{cioè quanto ottenuto tramite la funzione
+ \func{cap\_to\_text}.} nel qual caso l'argomento dovrà essere un dato di
+tipo \texttt{char *}. Per questo motivo l'argomento \param{obj\_d} è
+dichiarato come \texttt{void *} e deve sempre corrispondere ad un puntatore
+ottenuto tramite le altre funzioni della libreria, altrimenti la funzione
+fallirà con un errore di \errval{EINVAL}.
+
+Infine si può creare una copia di un \textit{capability state} ottenuto in
+precedenza tramite la funzione \funcd{cap\_dup}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+ \funcdecl{cap\_t cap\_dup(cap\_t cap\_p)}
+ Duplica un \textit{capability state} restituendone una copia.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna un valore non nullo in caso di successo e
+ \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} potrà assumere i
+ valori \errval{ENOMEM} o \errval{EINVAL}.
+ }
+\end{functions}
-\section{La manipolazione di file e directory}
+La funzione crea una copia del \textit{capability state} posto all'indirizzo
+\param{cap\_p} che si è passato come argomento, restituendo il puntatore alla
+copia, che conterrà gli stessi valori delle \textit{capabilities} presenti
+nell'originale. La memoria necessaria viene allocata automaticamente dalla
+funzione. Una volta effettuata la copia i due \textit{capability state}
+potranno essere modificati in maniera completamente
+indipendente.\footnote{alla fine delle operazioni si ricordi però di
+ disallocare anche la copia, oltre all'originale. }
+
+Una seconda classe di funzioni di servizio previste dall'interfaccia sono
+quelle per la gestione dei dati contenuti all'interno di un \textit{capability
+ state}; la prima di queste è \funcd{cap\_clear}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
-Come già accennato in \secref{sec:fileintr_filesystem} in un sistema unix-like
-i file hanno delle caratteristiche specifiche dipendenti dall'architettura del
-sistema, esamineremo qui allora le funzioni usate per la creazione di link
-simbolici e diretti e per la gestione delle directory, approfondendo quanto
-già accennato in precedenza.
+ \funcdecl{int cap\_clear(cap\_t cap\_p)}
+ Inizializza un \textit{capability state} cancellando tutte le
+ \textit{capabilities}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
+ }
+\end{functions}
+La funzione si limita ad azzerare tutte le \textit{capabilities} presenti nel
+\textit{capability state} all'indirizzo \param{cap\_p} passato come argomento,
+restituendo uno stato \textsl{vuoto}, analogo a quello che si ottiene nella
+creazione con \func{cap\_init}.
-\subsection{Le funzioni \texttt{link} e \texttt{unlink}}
-\label{sec:fileintr_link}
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{CAP\_EFFECTIVE} & Capacità dell'insieme \textsl{effettivo}.\\
+ \const{CAP\_PERMITTED} & Capacità dell'insieme \textsl{permesso}.\\
+ \const{CAP\_INHERITABLE}& Capacità dell'insieme \textsl{ereditabile}.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_t} che
+ identifica gli insiemi delle \textit{capabilities}.}
+ \label{tab:cap_set_identifier}
+\end{table}
-Una 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.
+Una variante di \func{cap\_clear} è \funcd{cap\_clear\_flag} che cancella da
+un \textit{capability state} tutte le \textit{capabilities} di un certo
+insieme fra quelli di pag.~\pageref{sec:capabilities_set}, il suo prototipo
+è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
-Come spiegato in \secref{sec:fileintr_architecture} l'accesso al contenuto di
-un file su disco avviene attraverso il suo inode, e il nome che si trova in
-una directory è solo una etichetta associata ad un puntatore a detto inode.
-Questo significa che la realizzazione di un link è immediata in quanto uno
-stesso file può avere tanti nomi diversi allo stesso tempo, dati da
-altrettante diverse associazioni allo stesso inode; si noti poi che nessuno di
-questi nomi viene ad assumere una particolare preferenza rispetto agli altri.
+ \funcdecl{int cap\_clear\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag)}
-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}
+ Cancella dal \textit{capability state} \param{cap\_p} tutte le
+ \textit{capabilities} dell'insieme \param{flag}.
-\end{prototype}
-
-La creazione di un nuovo collegamento diretto non copia il contenuto del file,
-ma si limita ad aumentare di uno il numero di referenze al file (come si può
-controllare con il campo \var{st\_nlink} di \var{stat}) aggiungendo il nuovo
-nome ai precedenti. Si noti che uno stesso file può essere così richiamato in
-diverse directory.
-
-Per quanto dicevamo in \secref{sec:fileintr_filesystem} la creazione del
-collegamento diretto è possibile solo se entrambi i pathname sono nello stesso
-filesystem; inoltre il filesystem deve supportare i collegamenti diretti (non è
-il caso ad esempio del filesystem \texttt{vfat} di windows).
-
-La funzione opera sui file ordinari, come sugli altri oggetti del filesystem,
-in alcuni filesystem solo l'amministratore è in grado di creare un
-collegamento diretto ad un'altra directory, questo lo si fa perché in questo
-caso è possibile creare dei circoli nel filesystem (vedi
-\secref{sec:fileintr_symlink}) che molti programmi non sono in grado di
-gestire e la cui rimozione diventa estremamente complicata (in genere occorre
-far girare il programma \texttt{fsck} per riparare il filesystem); data la sua
-pericolosità in generale nei filesystem usati in Linux questa caratteristica è
-stata disabilitata, e la funzione restituisce l'errore \texttt{EPERM}.
-
-La rimozione di un file (o più precisamente della voce che lo referenzia) si
-effettua con la funzione \texttt{unlink}; il suo prototipo è il seguente:
-
-\begin{prototype}{unistd.h}{int unlink(const char * pathname)}
- Cancella il nome specificato dal pathname nella relativa directory e
- decrementa il numero di riferimenti nel relativo inode. Nel caso di link
- simbolico cancella il link simbolico; nel caso di socket, fifo o file di
- dispositivo rimuove il nome, ma come per i file i processi che hanno aperto
- uno di questi oggetti possono continuare ad utilizzarlo.
-
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
- qual caso il file non viene toccato. La variabile \texttt{errno} viene
- settata secondo i seguenti codici di errore:
- \begin{errlist}
- \item \texttt{EISDIR} \var{pathname} si riferisce ad una directory
- (valore specifico ritornato da linux che non consente l'uso di
- \texttt{unlink} con le directory, e non conforme allo standard POSIX, che
- prescrive invece l'uso di \texttt{EPERM} in caso l'operazione non sia
- consentita o il processo non abbia privilegi sufficienti).
- \item \texttt{EROFS} \var{pathname} è su un filesystem montato in sola
- lettura.
- \item \texttt{EISDIR} \var{pathname} fa riferimento a una directory.
- \end{errlist}
-\end{prototype}
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}. }
+\end{functions}
-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).
-
-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.
-
-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.
-
-\subsection{Le funzioni \texttt{remove} e \texttt{rename}}
-\label{sec:fileintr_remove}
-
-Al contrario di quanto avviene con altri unix in Linux non è possibile usare
-\texttt{unlink} sulle directory, per cancellare una directory si può usare la
-funzione \texttt{rmdir} (vedi \secref{sec:filedir_dir_creat_rem}), oppure la
-funzione \texttt{remove}. Questa è la funzione prevista dallo standard ANSI C
-per cancellare un file o una directory (e funziona anche per i sistemi che non
-supportano i link diretti), che per i file è identica alla \texttt{unlink} e
-per le directory è identica alla \texttt{rmdir}:
-
-\begin{prototype}{stdio.h}{int remove(const char *pathname)}
- Cancella un nome dal filesystem. Usa \texttt{unlink} per i file e
- \texttt{rmdir} per le directory.
-
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
- qual caso il file non viene toccato. Per i codici di errori vedi quanto
- riportato nella descrizione di \texttt{unlink} e \texttt{rmdir}.
-\end{prototype}
+La funzione richiede che si indichi quale degli insiemi si intente cancellare
+con l'argomento \param{flag}. Questo deve essere specificato con una variabile
+di tipo \type{cap\_flag\_t} che può assumere esclusivamente\footnote{si tratta
+ in effetti di un tipo enumerato, come si può verificare dalla sua
+ definizione che si trova in \headfile{sys/capability.h}.} uno dei valori
+illustrati in tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
-Per cambiare nome ad un file si usa invece la funzione \texttt{rename}, il
-vantaggio nell'uso di questa funzione al posto della chiamata successiva di
-\texttt{unlink} e \texttt{link} è che l'operazione è eseguita atomicamente, in
-questo modo non c'è la possibilità che un processo che cerchi di accedere al
-nuovo nome dopo che il vecchio è stato cambiato lo trovi mancante.
-
-\begin{prototype}{stdio.h}
-{int rename(const char *oldpath, const char *newpath)}
- Rinomina un file, spostandolo fra directory diverse quando richiesto.
-
- La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per un errore, nel
- qual caso il file non viene toccato. La variabile \texttt{errno} viene
- settata secondo i seguenti codici di errore:
- \begin{errlist}
- \item \texttt{EISDIR} \texttt{newpath} è una directory già esistente mentre
- \texttt{oldpath} non è una directory.
- \item \texttt{EXDEV} \texttt{oldpath} e \texttt{newpath} non sono sullo
- stesso filesystem.
- \item \texttt{ENOTEMPTY} \texttt{newpath} è una directory già esistente e
- non vuota.
- \item \texttt{EBUSY} o \texttt{oldpath} o \texttt{newpath} sono in uso da
- parte di qualche processo (come directory di lavoro o come root) o del
- sistema (come mount point).
- \item \texttt{EINVAL} \texttt{newpath} contiene un prefisso di
- \texttt{oldpath} o più in generale si è cercato di creare una directory
- come sottodirectory di se stessa.
- \item \texttt{EMLINK} \texttt{oldpath} ha già il massimo numero di link
- consentiti o è una directory e la directory che contiene \texttt{newpath}
- ha già il massimo numero di link.
- \item \texttt{ENOTDIR} Uno dei componenti dei pathname non è una directory
- o\texttt{oldpath} è una directory e \texttt{newpath} esiste e non è una
- directory.
- \item \texttt{EFAULT} o \texttt{oldpath} o \texttt{newpath} è fuori dello
- spazio di indirizzi del processo.
- \item \texttt{EACCESS} Non c'è il permesso di scrittura per la directory in
- cui si vuole creare il nuovo link o una delle directory del pathname non
- consente la ricerca (permesso di esecuzione).
- \item \texttt{EPERM} le directory contenenti \texttt{oldpath} o
- \texttt{newpath} hanno lo sticky bit attivo e i permessi del processo non
- consentono rispettivamente la cancellazione e la creazione del file, o il
- filesystem non supporta i link.
- \item \texttt{ENAMETOOLONG} uno dei pathname è troppo lungo.
- \item \texttt{ENOENT} Uno dei componenti del pathname non esiste o è un link
- simbolico spezzato.
- \item \texttt{ENOMEM} il kernel non ha a disposizione memoria sufficiente a
- completare l'operazione.
- \item \texttt{EROFS} I file sono su un filesystem montato in sola lettura.
- \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione del
- pathname.
- \item \texttt{ENOSPC} Il device di destinazione non ha più spazio per la
- nuova voce.
- \end{errlist}
-\end{prototype}
+Si possono inoltre confrontare in maniera diretta due diversi
+\textit{capability state} con la funzione \funcd{cap\_compare}; il suo
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
+ \funcdecl{int cap\_compare(cap\_t cap\_a, cap\_t cap\_b)}
-\subsection{I link simbolici}
-\label{sec:fileintr_symlink}
+ Confronta due \textit{capability state}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 se i \textit{capability state} sono identici
+ ed un valore positivo se differiscono, non sono previsti errori.}
+\end{functions}
-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 funzione esegue un confronto fra i due \textit{capability state} passati
+come argomenti e ritorna in un valore intero il risultato, questo è nullo se
+sono identici o positivo se vi sono delle differenze. Il valore di ritorno
+della funzione consente inoltre di per ottenere ulteriori informazioni su
+quali sono gli insiemi di \textit{capabilities} che risultano differenti. Per
+questo si può infatti usare la apposita macro \macro{CAP\_DIFFERS}:
+\begin{functions}
+ \funcdecl{int CAP\_DIFFERS(value, flag)} Controlla lo stato di eventuali
+ differenze delle \textit{capabilities} nell'insieme \texttt{flag}.
+\end{functions}
-Per ovviare a queste limitazioni i sistemi unix supportano un'altra forma di
-link (i cosiddetti \textit{soft link} o \textit{symbolic link}), che sono,
-come avviene in altri sistemi operativi, dei file che contengono il
-semplicemente il riferimento ad un altro file (o directory). In questo modo è
-possibile effettuare link anche attraverso filesystem diversi e a directory, e
-pure a file che non esistono ancora.
-
-Il sistema funziona in quanto i link simbolici sono contrassegnati come tali
-al kernel (analogamente a quanto avviene per le directory) per cui la chiamata
-ad una \texttt{open} o una \texttt{stat} su un link simbolico comporta la
-lettura del contenuto del medesimo e l'applicazione della funzione al file
-specificato da quest'ultimo. Invece altre funzioni come quelle per cancellare
-o rinominare i file operano direttamente sul link simbolico (per l'elenco vedi
-\ntab). Inoltre esistono funzioni apposite, come la \texttt{readlink} e la
-\texttt{lstat} per accedere alle informazioni del link invece che a quelle del
-file a cui esso fa riferimento.
-
-Le funzioni per operare sui link simbolici sono le seguenti, esse sono tutte
-dichiarate nell'header file \texttt{unistd.h}.
+La macro che richiede si passi nell'argomento \texttt{value} il risultato
+della funzione \func{cap\_compare} e in \texttt{flag} l'indicazione (coi
+valori di tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}) dell'insieme che si intende
+controllare; restituirà un valore diverso da zero se le differenze rilevate da
+\func{cap\_compare} sono presenti nell'insieme indicato.
+
+Per la gestione dei singoli valori delle \textit{capabilities} presenti in un
+\textit{capability state} l'interfaccia prevede due funzioni specifiche,
+\funcd{cap\_get\_flag} e \funcd{cap\_set\_flag}, che permettono
+rispettivamente di leggere o impostare il valore di una capacità all'interno
+in uno dei tre insiemi già citati; i rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
-\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:filedir_access_control}) ai quali si aggiungono i seguenti:
- \begin{errlist}
- \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di
- già.
- \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire il nuovo link è
- su un filesystem montato readonly.
- \item \texttt{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
- link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
- \item \texttt{ELOOP} Ci sono troppi link simbolici nella risoluzione di
- \texttt{oldname} o di \texttt{newname}.
- \end{errlist}
-\end{prototype}
+ \funcdecl{int cap\_get\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_value\_t cap, cap\_flag\_t
+ flag, cap\_flag\_value\_t *value\_p)}
+ Legge il valore di una \textit{capability}.
-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:
+ \funcdecl{int cap\_set\_flag(cap\_t cap\_p, cap\_flag\_t flag, int ncap,
+ cap\_value\_t *caps, cap\_flag\_value\_t value)}
+ Imposta il valore di una \textit{capability}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} assumerà il valore \errval{EINVAL}.
+}
+\end{functions}
-\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 readonly.
- \item \texttt{ENOSPC} La directory o il filesystem in cui si vuole creare il
- link è piena e non c'è ulteriore spazio disponibile.
- \end{errlist}
-\end{prototype}
+In entrambe le funzioni l'argomento \param{cap\_p} indica il puntatore al
+\textit{capability state} su cui operare, mentre l'argomento \param{flag}
+indica su quale dei tre insiemi si intende operare, sempre con i valori di
+tab.~\ref{tab:cap_set_identifier}.
+
+La capacità che si intende controllare o impostare invece deve essere
+specificata attraverso una variabile di tipo \type{cap\_value\_t}, che può
+prendere come valore uno qualunque di quelli riportati in
+tab.~\ref{tab:proc_capabilities}, in questo caso però non è possibile
+combinare diversi valori in una maschera binaria, una variabile di tipo
+\type{cap\_value\_t} può indicare una sola capacità.\footnote{in
+ \headfile{sys/capability.h} il tipo \type{cap\_value\_t} è definito come
+ \ctyp{int}, ma i valori validi sono soltanto quelli di
+ tab.~\ref{tab:proc_capabilities}.}
+
+Infine lo stato di una capacità è descritto ad una variabile di tipo
+\type{cap\_flag\_value\_t}, che a sua volta può assumere soltanto
+uno\footnote{anche questo è un tipo enumerato.} dei valori di
+tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
-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|}
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \const{CAP\_CLEAR}& La capacità non è impostata.\\
+ \const{CAP\_SET} & La capacità è impostata.\\
\hline
- Funzione & Segue il link & Non segue il link \\
- \hline
- \hline
- \func{access} & $\bullet$ & \\
- \func{chdir} & $\bullet$ & \\
- \func{chmod} & $\bullet$ & \\
- \func{chown} & & $\bullet$ \\
- \func{creat} & $\bullet$ & \\
- \func{exec} & $\bullet$ & \\
- \func{lchown} & $\bullet$ & $\bullet$ \\
- \func{link} & & \\
- \func{lstat} & & $\bullet$ \\
- \func{mkdir} & $\bullet$ & \\
- \func{mkfifo} & $\bullet$ & \\
- \func{mknod} & $\bullet$ & \\
- \func{open} & $\bullet$ & \\
- \func{opendir} & $\bullet$ & \\
- \func{pathconf} & $\bullet$ & \\
- \func{readlink} & & $\bullet$ \\
- \func{remove} & & $\bullet$ \\
- \func{rename} & & $\bullet$ \\
- \func{stat} & $\bullet$ & \\
- \func{truncate} & $\bullet$ & \\
- \func{unlink} & & $\bullet$ \\
- \hline
\end{tabular}
- \caption{Uso dei link simbolici da parte di alcune funzioni.}
- \label{tab:filedir_symb_effect}
+ \caption{Valori possibili per il tipo di dato \type{cap\_flag\_value\_t} che
+ indica lo stato di una capacità.}
+ \label{tab:cap_value_type}
\end{table}
-si noti che non si è specificato il comportamento delle funzioni che operano
-con i file descriptor, in quanto la gestione del link simbolico viene in
-genere effettuata dalla funzione che restituisce il file descriptor
-(normalmente la \func{open}).
-\begin{figure}[htb]
- \centering
- \includegraphics[width=5cm]{img/link_loop.eps}
- \caption{Esempio di loop nel filesystem creato con un link simbolico.}
- \label{fig:filedir_link_loop}
-\end{figure}
+La funzione \func{cap\_get\_flag} legge lo stato della capacità indicata
+dall'argomento \param{cap} all'interno dell'insieme indicato dall'argomento
+\param{flag} lo restituisce nella variabile puntata
+dall'argomento \param{value\_p}. Questa deve essere di tipo
+\type{cap\_flag\_value\_t} ed assumerà uno dei valori di
+tab.~\ref{tab:cap_value_type}. La funzione consente pertanto di leggere solo
+lo stato di una capacità alla volta.
+
+La funzione \func{cap\_set\_flag} può invece impostare in una sola chiamata
+più \textit{capabilities}, anche se solo all'interno dello stesso insieme ed
+allo stesso valore. Per questo motivo essa prende un vettore di valori di tipo
+\type{cap\_value\_t} nell'argomento \param{caps}, la cui dimensione viene
+specificata dall'argomento \param{ncap}. Il tipo di impostazione da eseguire
+(cancellazione o impostazione) per le capacità elencate in \param{caps} viene
+indicato dall'argomento \param{value} sempre con i valori di
+tab.~\ref{tab:cap_value_type}.
+
+Per semplificare la gestione delle \textit{capabilities} l'interfaccia prevede
+che sia possibile utilizzare anche una rappresentazione testuale del contenuto
+di un \textit{capability state} e fornisce le opportune funzioni di
+gestione;\footnote{entrambe erano previste dalla bozza dello standard
+ POSIX.1e.} la prima di queste, che consente di ottenere la rappresentazione
+testuale, è \funcd{cap\_to\_text}, il cui prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
-Un caso comune che si può avere con i link simbolici è la creazione dei
-cosiddetti \textit{loop}. La situazione è illustrata in \curfig, che riporta
-la struttura della directory \file{/boot}. Come si vede si è creato al suo
-interno un link simbolico che punta di nuovo a \file{/boot}\footnote{Questo
- tipo di loop è stato effettuato per poter permettere a \cmd{grub} (un
- bootloader estremamente avanzato in grado di accedere direttamente
- attraverso vari filesystem al file da lanciare come sistema operativo) di
- vedere i file in questa directory, che è montata su una partizione separata
- (e che grub vedrebbe come radice), con lo stesso path con cui verrebbero
- visti dal sistema operativo.}.
-
-Questo può causare problemi per tutti quei programmi che effettuano lo scan 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. Aprendo in scrittura
-\file{temporaneo} questo verrà scritto; ma se cercassimo di accederlo in sola
-lettura (ad esempio con \cmd{cat}) otterremmo:
-\begin{verbatim}
-$ cat prova
-cat: prova: No such file or directory
-\end{verbatim}%$
-con un errore che sembra sbagliato, dato \cmd{ls} ci mostrerebbe l'esistenza
-di \file{temporaneo}.
+ \funcdecl{char * cap\_to\_text(cap\_t caps, ssize\_t * length\_p)}
+ Genera una visualizzazione testuale delle \textit{capabilities}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna un puntatore alla stringa con la descrizione
+ delle \textit{capabilities} in caso di successo e \val{NULL} in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL} o
+ \errval{ENOMEM}.
+ }
+\end{functions}
-\subsection{Le funzioni \texttt{mkdir} e \texttt{rmdir}}
-\label{sec:filedir_dir_creat_rem}
+La funzione ritorna l'indirizzo di una stringa contente la descrizione
+testuale del contenuto del \textit{capability state} \param{caps} passato come
+argomento, e, qualora l'argomento \param{length\_p} sia diverso da \val{NULL},
+restituisce nella variabile intera da questo puntata la lunghezza della
+stringa. La stringa restituita viene allocata automaticamente dalla funzione e
+pertanto dovrà essere liberata con \func{cap\_free}.
+
+La rappresentazione testuale, che viene usata anche di programmi di gestione a
+riga di comando, prevede che lo stato venga rappresentato con una stringa di
+testo composta da una serie di proposizioni separate da spazi, ciascuna delle
+quali specifica una operazione da eseguire per creare lo stato finale. Nella
+rappresentazione si fa sempre conto di partire da uno stato in cui tutti gli
+insiemi sono vuoti e si provvede a impostarne i contenuti.
+
+Ciascuna proposizione è nella forma di un elenco di capacità, espresso con i
+nomi di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} separati da virgole, seguito da un
+operatore, e dall'indicazione degli insiemi a cui l'operazione si applica. I
+nomi delle capacità possono essere scritti sia maiuscoli che minuscoli, viene
+inoltre riconosciuto il nome speciale \texttt{all} che è equivalente a
+scrivere la lista completa. Gli insiemi sono identificati dalle tre lettere
+iniziali: ``\texttt{p}'' per il \textit{permitted}, ``\texttt{i}'' per
+l'\textit{inheritable} ed ``\texttt{e}'' per l'\textit{effective} che devono
+essere sempre minuscole e se ne può indicare più di uno.
+
+Gli operatori possibili sono solo tre: ``\texttt{+}'' che aggiunge le capacità
+elencate agli insiemi indicati, ``\texttt{-}'' che le toglie e ``\texttt{=}''
+che le assegna esattamente. I primi due richiedono che sia sempre indicato sia
+un elenco di capacità che gli insiemi a cui esse devono applicarsi, e
+rispettivamente attiveranno o disattiveranno le capacità elencate nell'insieme
+o negli insiemi specificati, ignorando tutto il resto. I due operatori possono
+anche essere combinati nella stessa proposizione, per aggiungere e togliere le
+capacità dell'elenco da insiemi diversi.
+
+L'assegnazione si applica invece su tutti gli insiemi allo stesso tempo,
+pertanto l'uso di ``\texttt{=}'' è equivalente alla cancellazione preventiva
+di tutte le capacità ed alla impostazione di quelle elencate negli insiemi
+specificati, questo significa che in genere lo si usa una sola volta
+all'inizio della stringa. In tal caso l'elenco delle capacità può non essere
+indicato e viene assunto che si stia facendo riferimento a tutte quante senza
+doverlo scrivere esplicitamente.
+
+Come esempi avremo allora che un processo non privilegiato di un utente, che
+non ha nessuna capacità attiva, avrà una rappresentazione nella forma
+``\texttt{=}'' che corrisponde al fatto che nessuna capacità viene assegnata a
+nessun insieme (vale la cancellazione preventiva), mentre un processo con
+privilegi di amministratore avrà una rappresentazione nella forma
+``\texttt{=ep}'' in cui tutte le capacità vengono assegnate agli insiemi
+\textit{permitted} ed \textit{effective} (e l'\textit{inheritable} è ignorato
+in quanto per le regole viste a pag.~\ref{sec:capability-uid-transition} le
+capacità verranno comunque attivate attraverso una \func{exec}). Infine, come
+esempio meno banale dei precedenti, otterremo per \texttt{init} una
+rappresentazione nella forma ``\texttt{=ep cap\_setpcap-e}'' dato che come
+accennato tradizionalmente \const{CAP\_SETPCAP} è sempre stata rimossa da
+detto processo.
+
+Viceversa per passare ottenere un \textit{capability state} dalla sua
+rappresentazione testuale si può usare \funcd{cap\_from\_text}, il cui
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
-Per creare una nuova directory si può usare la seguente funzione, omonima
-dell'analogo comando di shell \texttt{mkdir}; per accedere ai tipi usati
-programma deve includere il file \texttt{sys/types.h}.
+ \funcdecl{cap\_t cap\_from\_text(const char *string)}
-\begin{prototype}{sys/stat.h}
-{int mkdir (const char * dirname, mode\_t mode)}
- Questa funzione crea una nuova directory vuota con il nome indicato da
- \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, in caso
- di errore \texttt{errno} viene settata secondo i codici di errore standard
- di accesso ai file (trattati in dettaglio in
- \secref{sec:filedir_access_control}) ai quali si aggiungono i seguenti:
- \begin{errlist}
- \item \texttt{EACCESS}
- Non c'è il permesso di scrittura per la directory in cui si vuole inserire
- la nuova directory.
- \item \texttt{EEXIST} Un file (o una directory) con quel nome esiste di già.
- \item \texttt{EMLINK} La directory in cui si vuole creare la nuova directory
- contiene troppi file. Sotto Linux questo normalmente non avviene perché il
- filesystem standard consente la creazione di un numero di file maggiore di
- quelli che possono essere contenuti nell'hard-disk, ma potendo avere a che
- fare anche con filesystem di altri sistemi questo errore può presentarsi.
- \item \texttt{ENOSPC} Non c'è abbastanza spazio sul file system per creare
- la nuova directory.
- \item \texttt{EROFS} La directory su cui si vuole inserire la nuova
- directory è su un filesystem montato readonly.
- \end{errlist}
-\end{prototype}
-
+ Crea un \textit{capability state} dalla sua rappresentazione testuale.
-\subsection{Accesso alle directory}
-\label{sec:filedir_dir_read}
+ \bodydesc{La funzione ritorna un puntatore valido in caso di successo e
+ \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i
+ valori \errval{EINVAL} o \errval{ENOMEM}.}
+\end{functions}
-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.
+La funzione restituisce il puntatore ad un \textit{capability state}
+inizializzato con i valori indicati nella stringa \param{string} che ne
+contiene la rappresentazione testuale. La memoria per il \textit{capability
+ state} viene allocata automaticamente dalla funzione e dovrà essere liberata
+con \func{cap\_free}.
+
+Alle due funzioni citate se ne aggiungono altre due che consentono di
+convertire i valori delle costanti di tab.~\ref{tab:proc_capabilities} nelle
+stringhe usate nelle rispettive rappresentazioni e viceversa. Le due funzioni,
+\funcd{cap\_to\_name} e \funcd{cap\_from\_name}, sono estensioni specifiche di
+Linux ed i rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
-Per accedere al contenuto delle directory si usano i cosiddetti
-\textit{directory streams} (chiamati così per l'analogia con i file stream);
-la funzione \texttt{opendir} apre uno di questi stream e la funzione
-\texttt{readdir} legge il contenuto della directory, i cui elementi sono le
-\textit{directory entries} (da distinguersi da quelle della cache di cui
-parlavamo in \secref{sec:fileintr_vfs}) in una opportuna struttura
-\texttt{struct dirent}.
+ \funcdecl{char * cap\_to\_name(cap\_value\_t cap)}
+ \funcdecl{int cap\_from\_name(const char *name, cap\_value\_t *cap\_p)}
+ Convertono le \textit{capabilities} dalle costanti alla rappresentazione
+ testuale e viceversa.
+
+ \bodydesc{La funzione \func{cap\_to\_name} ritorna un valore diverso da
+ \val{NULL} in caso di successo e \val{NULL} in caso di errore, mentre
+ \func{cap\_to\_name} ritorna rispettivamente 0 e $-1$; per entrambe in
+ caso di errore \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL} o
+ \errval{ENOMEM}. }
+\end{functions}
+La prima funzione restituisce la stringa (allocata automaticamente e che dovrà
+essere liberata con \func{cap\_free}) che corrisponde al valore della
+capacità \param{cap}, mentre la seconda restituisce nella variabile puntata
+da \param{cap\_p} il valore della capacità rappresentata dalla
+stringa \param{name}.
+
+Fin quei abbiamo trattato solo le funzioni di servizio relative alla
+manipolazione dei \textit{capability state} come strutture di dati;
+l'interfaccia di gestione prevede però anche le funzioni per trattare le
+\textit{capabilities} presenti nei processi. La prima di queste funzioni è
+\funcd{cap\_get\_proc} che consente la lettura delle \textit{capabilities} del
+processo corrente, il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
-\subsection{La directory di lavoro}
-\label{sec:filedir_work_dir}
-
-A ciascun processo è associato ad una directory nel filesystem che è chiamata
-directory corrente o directory di lavoro (\textit{current working directory})
-che è quella a cui si fa riferimento quando un filename è espresso in forma
-relativa (relativa appunto a questa directory).
-
-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.
+ \funcdecl{cap\_t cap\_get\_proc(void)}
+ Legge le \textit{capabilities} del processo corrente.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna un valore diverso da \val{NULL} in caso di
+ successo e \val{NULL} in caso di errore, nel qual caso \var{errno} può
+ assumere i valori \errval{EINVAL}, \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}. }
+\end{functions}
-Le funzioni qui descritte servono esaminare e cambiare la directory di lavoro
-corrente.
-
-\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.
-
- 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:
- \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).
- \end{errlist}
-\end{prototype}
+La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} associate al processo
+da cui viene invocata, restituendo il risultato tramite il puntatore ad un
+\textit{capability state} contenente tutti i dati che provvede ad allocare
+autonomamente e che di nuovo occorrerà liberare con \func{cap\_free} quando
+non sarà più utilizzato.
+
+Se invece si vogliono leggere le \textit{capabilities} di un processo
+specifico occorre usare la funzione \funcd{capgetp}, il cui
+prototipo\footnote{su alcune pagine di manuale la funzione è descritta con un
+ prototipo sbagliato, che prevede un valore di ritorno di tipo \type{cap\_t},
+ ma il valore di ritorno è intero, come si può verificare anche dalla
+ dichiarazione della stessa in \headfile{sys/capability.h}.} è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
-Di questa funzione esiste una versione \texttt{char * getwd(char * buffer)}
-fatta per compatibilità all'indietro con BSD, che non consente di specificare
-la dimensione del buffer; esso deve essere allocato in precedenza ed avere una
-dimensione superiore a \texttt{PATH\_MAX} (di solito 256 bytes, vedi
-\secref{sec:xxx_limits}; il problema è che in Linux non esiste una dimensione
-superiore per un pathname, per cui non è detto che il buffer sia sufficiente a
-contenere il nome del file, e questa è la ragione principale per cui questa
-funzione è deprecata.
-
-Una seconda funzione simile è \texttt{char * get\_current\_dir\_name(void)}
-che è sostanzialmente equivalente ad una \texttt{getcwd(NULL, 0)}, con la sola
-differenza che essa ritorna il valore della variabile di ambiente
-\texttt{PWD}, che essendo costruita dalla shell può contenere anche dei
-riferimenti simbolici.
-
-Come già detto in unix anche le directory sono file, è possibile pertanto
-riferirsi ad esse tramite il file descriptor dell'interfaccia a basso livello,
-e non solo tramite il filename; per questo motivo ci sono due diverse funzioni
-per cambiare directory di lavoro.
-
-\begin{prototype}{unistd.h}{int chdir (const char * pathname)}
- Come dice il nome (che significa \textit{change directory}) questa funzione
- serve a cambiare la directory di lavoro a quella specificata dal pathname
- contenuto nella stringa \texttt{pathname}.
-\end{prototype}
+ \funcdecl{int capgetp(pid\_t pid, cap\_t cap\_d)}
+ Legge le \textit{capabilities} del processo indicato da \param{pid}.
-\begin{prototype}{unistd.h}{int fchdir (int filedes)}
- Analoga alla precedente, ma usa un file descriptor invece del pathname.
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
+ \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.
+ }
+\end{functions}
+%TODO controllare e correggere i codici di errore!!!
+
+La funzione legge il valore delle \textit{capabilities} del processo indicato
+con l'argomento \param{pid}, e restituisce il risultato nel \textit{capability
+ state} posto all'indirizzo indicato con l'argomento
+\param{cap\_d}; a differenza della precedente in questo caso il
+\textit{capability state} deve essere stato creato in precedenza. Qualora il
+processo indicato non esista si avrà un errore di \errval{ESRCH}. Gli stessi
+valori possono essere letti direttamente nel filesystem \textit{proc}, nei
+file \texttt{/proc/<pid>/status}; ad esempio per \texttt{init} si otterrà
+qualcosa del tipo:
+\begin{Verbatim}
+...
+CapInh: 0000000000000000
+CapPrm: 00000000fffffeff
+CapEff: 00000000fffffeff
+...
+\end{Verbatim}
+
+Infine per impostare le \textit{capabilities} del processo corrente (non
+esiste una funzione che permetta di cambiare le \textit{capabilities} di un
+altro processo) si deve usare la funzione \funcd{cap\_set\_proc}, il cui
+prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{sys/capability.h}
- Entrambe le funzioni restituiscono zero in caso di successo e -1 per un
- errore, in caso di errore \texttt{errno} viene settata secondo i codici di
- errore standard di accesso ai file (trattati in dettaglio in
- \secref{sec:filedir_access_control}) ai quali si aggiunge il codice
- \texttt{ENOTDIR} nel caso il \texttt{filename} indichi un file che non sia
- una directory.
-\end{prototype}
+ \funcdecl{int cap\_set\_proc(cap\_t cap\_p)}
+ Imposta le \textit{capabilities} del processo corrente.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e $-1$ in caso di
+ errore, nel qual caso \var{errno} può assumere i valori \errval{EINVAL},
+ \errval{EPERM} o \errval{ENOMEM}.
+ }
+\end{functions}
+La funzione modifica le \textit{capabilities} del processo corrente secondo
+quanto specificato con l'argomento \param{cap\_p}, posto che questo sia
+possibile nei termini spiegati in precedenza (non sarà ad esempio possibile
+impostare capacità non presenti nell'insieme di quelle permesse). In caso di
+successo i nuovi valori saranno effettivi al ritorno della funzione, in caso
+di fallimento invece lo stato delle capacità resterà invariato. Si tenga
+presente che \textsl{tutte} le capacità specificate tramite \param{cap\_p}
+devono essere permesse; se anche una sola non lo è la funzione fallirà, e per
+quanto appena detto, lo stato delle \textit{capabilities} non verrà modificato
+(neanche per le parti eventualmente permesse).
+
+Come esempio di utilizzo di queste funzioni nei sorgenti allegati alla guida
+si è distribuito il programma \texttt{getcap.c}, che consente di leggere le
+\textit{capabilities} del processo corrente\footnote{vale a dire di sé stesso,
+ quando lo si lancia, il che può sembrare inutile, ma serve a mostrarci quali
+ sono le \textit{capabilities} standard che ottiene un processo lanciato
+ dalla riga di comando.} o tramite l'opzione \texttt{-p}, quelle di un
+processo qualunque il cui pid viene passato come parametro dell'opzione.
+
+\begin{figure}[!htbp]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/getcap.c}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{Corpo principale del programma \texttt{getcap.c}.}
+ \label{fig:proc_getcap}
+\end{figure}
+La sezione principale del programma è riportata in fig.~\ref{fig:proc_getcap},
+e si basa su una condizione sulla variabile \var{pid} che se si è usato
+l'opzione \texttt{-p} è impostata (nella sezione di gestione delle opzioni,
+che si è tralasciata) al valore del \textsl{pid} del processo di cui si vuole
+leggere le \textit{capabilities} e nulla altrimenti. Nel primo caso
+(\texttt{\small 1--6}) si utilizza direttamente (\texttt{\small 2})
+\func{cap\_get\_proc} per ottenere lo stato delle capacità del processo, nel
+secondo (\texttt{\small 7--14}) prima si inizializza (\texttt{\small 8}) uno
+stato vuoto e poi (\texttt{\small 9}) si legge il valore delle capacità del
+processo indicato.
+
+Il passo successivo è utilizzare (\texttt{\small 16}) \func{cap\_to\_text} per
+tradurre in una stringa lo stato, e poi (\texttt{\small 17}) stamparlo; infine
+(\texttt{\small 19--20}) si libera la memoria allocata dalle precedenti
+funzioni con \func{cap\_free} per poi ritornare dal ciclo principale della
+funzione.
+
+\itindend{capabilities}
+
+% TODO vedi http://lwn.net/Articles/198557/ e
+% http://www.madore.org/~david/linux/newcaps/
+
+
+
+\subsection{La gestione dei {chroot}}
+\label{sec:file_chroot}
+
+% TODO introdurre nuova sezione sulle funzionalità di sicurezza avanzate, con
+% dentro chroot SELinux e AppArmor, Tomoyo, Smack, cgroup o che altro ???
+
+% inserire setns (introdotta con il 3.0, vedi http://lwn.net/Articles/407495/)
+% e le funzionalità di isolamento dei container
+
+Benché non abbia niente a che fare con permessi, utenti e gruppi, la funzione
+\func{chroot} viene usata spesso per restringere le capacità di accesso di un
+programma ad una sezione limitata del filesystem, per cui ne parleremo in
+questa sezione.
+
+% TODO riferimenti ai bind mount, link simbolici ecc.
+
+Come accennato in sez.~\ref{sec:proc_fork} ogni processo oltre ad una
+\index{directory~di~lavoro} directory di lavoro, ha anche una directory
+\textsl{radice}\footnote{entrambe sono contenute in due campi (rispettivamente
+ \var{pwd} e \var{root}) di \kstruct{fs\_struct}; vedi
+ fig.~\ref{fig:proc_task_struct}.} che, pur essendo di norma corrispondente
+alla radice dell'albero di file e directory come visto dal kernel (ed
+illustrato in sez.~\ref{sec:file_pathname}), ha per il processo il significato
+specifico di directory rispetto alla quale vengono risolti i
+\itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname} assoluti.\footnote{cioè quando
+ un processo chiede la risoluzione di un \textit{pathname}, il kernel usa
+ sempre questa directory come punto di partenza.} Il fatto che questo valore
+sia specificato per ogni processo apre allora la possibilità di modificare le
+modalità di risoluzione dei \textit{pathname} assoluti da parte di un processo
+cambiando questa directory, così come si fa coi
+\itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi cambiando la
+\index{directory~di~lavoro} directory di lavoro.
+
+Normalmente la directory radice di un processo coincide anche con la radice
+del filesystem usata dal kernel, e dato che il suo valore viene ereditato dal
+padre da ogni processo figlio, in generale i processi risolvono i
+\itindsub{pathname}{assoluto} \textit{pathname} assoluti a partire sempre
+dalla stessa directory, che corrisponde alla radice del sistema.
+
+In certe situazioni però è utile poter impedire che un processo possa accedere
+a tutto il filesystem; per far questo si può cambiare la sua directory radice
+con la funzione \funcd{chroot}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{unistd.h}{int chroot(const char *path)}
+ Cambia la directory radice del processo a quella specificata da
+ \param{path}.
+
+\bodydesc{La funzione restituisce zero in caso di successo e -1 per
+ un errore, in caso di errore \var{errno} può assumere i valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EPERM}] l'\ids{UID} effettivo del processo non è zero.
+ \end{errlist}
+ ed inoltre \errval{EFAULT}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT},
+ \errval{ENOMEM}, \errval{ENOTDIR}, \errval{EACCES}, \errval{ELOOP};
+ \errval{EROFS} e \errval{EIO}.}
+\end{prototype}
+\noindent in questo modo la directory radice del processo diventerà
+\param{path} (che ovviamente deve esistere) ed ogni
+\itindsub{pathname}{assoluto}\textit{pathname} assoluto usato dalle funzioni
+chiamate nel processo sarà risolto a partire da essa, rendendo impossibile
+accedere alla parte di albero sovrastante. Si ha così quella che viene
+chiamata una \textit{chroot jail}, in quanto il processo non può più accedere
+a file al di fuori della sezione di albero in cui è stato
+\textsl{imprigionato}.
+
+Solo un processo con i privilegi di amministratore può usare questa funzione,
+e la nuova radice, per quanto detto in sez.~\ref{sec:proc_fork}, sarà ereditata
+da tutti i suoi processi figli. Si tenga presente però che la funzione non
+cambia la directory di lavoro, che potrebbe restare fuori dalla \textit{chroot
+ jail}.
+
+Questo è il motivo per cui la funzione è efficace solo se dopo averla eseguita
+si cedono i privilegi di root. Infatti se per un qualche motivo il processo
+resta con \index{directory~di~lavoro} la directory di lavoro fuori dalla
+\textit{chroot jail}, potrà comunque accedere a tutto il resto del filesystem
+usando \itindsub{pathname}{relativo}\textit{pathname} relativi, i quali,
+partendo dalla directory di lavoro che è fuori della \textit{chroot jail},
+potranno (con l'uso di ``\texttt{..}'') risalire fino alla radice effettiva
+del filesystem.
+
+Ma se ad un processo restano i privilegi di amministratore esso potrà comunque
+portare la sua \index{directory~di~lavoro} directory di lavoro fuori dalla
+\textit{chroot jail} in cui si trova. Basta infatti creare una nuova
+\textit{chroot jail} con l'uso di \func{chroot} su una qualunque directory
+contenuta nell'attuale directory di lavoro. Per questo motivo l'uso di questa
+funzione non ha molto senso quando un processo necessita dei privilegi di root
+per le sue normali operazioni.
+
+Un caso tipico di uso di \func{chroot} è quello di un server FTP anonimo, in
+questo caso infatti si vuole che il server veda solo i file che deve
+trasferire, per cui in genere si esegue una \func{chroot} sulla directory che
+contiene i file. Si tenga presente però che in questo caso occorrerà
+replicare all'interno della \textit{chroot jail} tutti i file (in genere
+programmi e librerie) di cui il server potrebbe avere bisogno.
+
+
+
+
+% TODO: trattare la funzione setns e i namespace file descriptors (vedi
+% http://lwn.net/Articles/407495/) introdotti con il kernel 3.0
+
+% TODO: spostare chroot e le funzioni affini relative ai container da qualche
+% parte diversa se è il caso.
+
+% LocalWords: sez like filesystem unlink MacOS Windows VMS inode kernel unistd
+% LocalWords: int const char oldpath newpath errno EXDEV EPERM st Smack SysV
+% LocalWords: EEXIST EMLINK EACCES ENAMETOOLONG ENOTDIR EFAULT ENOMEM EROFS ls
+% LocalWords: ELOOP ENOSPC EIO pathname nlink stat vfat fsck EISDIR ENOENT cap
+% LocalWords: POSIX socket fifo sticky root system call count crash init linux
+% LocalWords: descriptor remove rename rmdir stdio glibc libc NFS DT obj dup
+% LocalWords: ENOTEMPTY EBUSY mount point EINVAL soft symbolic tab symlink fig
+% LocalWords: dangling access chdir chmod chown creat exec lchown lstat mkdir
+% LocalWords: mkfifo mknod opendir pathconf readlink truncate path buff size
+% LocalWords: grub bootloader grep MAXSYMLINKS cat VFS sys dirname fcntl tv Py
+% LocalWords: dev umask IFREG IFBLK IFCHR IFIFO SVr sgid BSD SVID NULL from to
+% LocalWords: stream dirent EMFILE ENFILE dirfd SOURCE fchdir readdir struct
+% LocalWords: EBADF namlen HAVE thread entry result value argument fileno ext
+% LocalWords: name TYPE OFF RECLEN UNKNOWN REG SOCK CHR BLK type IFTODT DTTOIF
+% LocalWords: DTYPE off reclen seekdir telldir void rewinddir closedir select
+% LocalWords: namelist compar malloc qsort alphasort versionsort strcoll myls
+% LocalWords: strcmp DirScan direntry while current working home shell pwd get
+% LocalWords: getcwd ERANGE getwd change fd race condition tmpnam getfacl mark
+% LocalWords: string tmpdir TMP tempnam pfx TMPNAME suid tmp EXCL tmpfile pid
+% LocalWords: EINTR mktemp mkstemp stlib template filename XXXXXX OpenBSD buf
+% LocalWords: mkdtemp fstat filedes nell'header padding ISREG ISDIR ISCHR IFMT
+% LocalWords: ISBLK ISFIFO ISLNK ISSOCK IFSOCK IFLNK IFDIR ISUID UID ISGID GID
+% LocalWords: ISVTX IRUSR IWUSR IXUSR IRGRP IWGRP IXGRP IROTH IWOTH IXOTH OLD
+% LocalWords: blocks blksize holes lseek TRUNC ftruncate ETXTBSY length QCMD
+% LocalWords: hole atime read utime mtime write ctime modification leafnode cp
+% LocalWords: make fchmod fchown utimbuf times actime modtime Mac owner uid fs
+% LocalWords: gid Control List patch mandatory control execute group other all
+% LocalWords: effective passwd IGID locking swap saved text IRWXU IRWXG subcmd
+% LocalWords: IRWXO capability FSETID mask capabilities chroot jail QUOTAOFF
+% LocalWords: FTP filter Attributes Solaris FreeBSD libacl hash at dqblk SYNC
+% LocalWords: XFS SELinux namespace attribute security trusted Draft Modules
+% LocalWords: attributes mime ADMIN FOWNER libattr lattr getxattr lgetxattr of
+% LocalWords: fgetxattr attr ssize ENOATTR ENOTSUP NUL setxattr lsetxattr list
+% LocalWords: fsetxattr flags XATTR REPLACE listxattr llistxattr flistxattr by
+% LocalWords: removexattr lremovexattr fremovexattr attributename acl GETINFO
+% LocalWords: OBJ setfacl len any prefix separator options NUMERIC IDS SMART
+% LocalWords: INDENT major number IDE Documentation makedev proc copy LNK long
+% LocalWords: euidaccess eaccess delete def tag qualifier permset calendar NOW
+% LocalWords: mutt noatime relatime strictatime atim nsec mtim ctim atimensec
+% LocalWords: mtimensec utimes timeval futimes lutimes ENOSYS futimens OMIT PR
+% LocalWords: utimensat timespec sec futimesat LIDS DAC OVERRIDE SEARCH chattr
+% LocalWords: Discrectionary KILL SETGID domain SETUID setuid setreuid SETPCAP
+% LocalWords: setresuid setfsuid IMMUTABLE immutable append only BIND SERVICE
+% LocalWords: BROADCAST broadcast multicast multicasting RAW PACKET IPC LOCK
+% LocalWords: memory mlock mlockall shmctl mmap MODULE RAWIO ioperm iopl PACCT
+% LocalWords: ptrace accounting NICE RESOURCE TTY CONFIG hangup vhangup dell'
+% LocalWords: LEASE lease SETFCAP AUDIT permitted inherited inheritable AND nn
+% LocalWords: bounding execve fork capget capset header hdrp datap ESRCH undef
+% LocalWords: version libcap lcap clear ncap caps pag capgetp CapInh CapPrm RT
+% LocalWords: fffffeff CapEff getcap scheduling lookup dqinfo SETINFO GETFMT
+% LocalWords: NEWNS unshare nice NUMA ioctl journaling close XOPEN fdopendir
+% LocalWords: btrfs mkostemp extN ReiserFS JFS Posix usrquota grpquota EDQUOT
+% LocalWords: aquota quotacheck limit grace period quotactl cmd caddr addr dqb
+% LocalWords: QUOTAON ENODEV ENOPKG ENOTBLK GETQUOTA SETQUOTA SETUSE SETQLIM
+% LocalWords: forced allowed sendmail SYSLOG WAKE ALARM CLOCK BOOTTIME dqstats
+% LocalWords: REALTIME securebits GETSTATS QFMT curspace curinodes btime itime
+% LocalWords: QIF BLIMITS bhardlimit bsoftlimit ILIMITS ihardlimit isoftlimit
+% LocalWords: INODES LIMITS USAGE valid dqi IIF BGRACE bgrace IGRACE igrace is
+% LocalWords: Python Truelite Srl quotamodule Repository who nell' dall' KEEP
+% LocalWords: SECURE KEEPCAPS prctl FIXUP NOROOT LOCKED dell'IPC dell'I IOPRIO
+% LocalWords: CAPBSET CLASS IDLE dcookie overflow DIFFERS Virtual everything
+% LocalWords: dentry register resolution cache dcache operation llseek poll ln
+% LocalWords: multiplexing fsync fasync seek block superblock gapil tex img du
+% LocalWords: second linked journaled source filesystemtype unsigned device
+% LocalWords: mountflags NODEV ENXIO dummy devfs magic MGC RDONLY NOSUID MOVE
+% LocalWords: NOEXEC SYNCHRONOUS REMOUNT MANDLOCK NODIRATIME umount MNT statfs
+% LocalWords: fstatfs fstab mntent ino bound orig new setpcap metadati sysfs
+
+%%% Local Variables:
+%%% mode: latex
+%%% TeX-master: "gapil"
+%%% End:
+% LocalWords: bind DIRSYNC lsattr Hierarchy FHS SHARED UNBINDABLE shared REC
+% LocalWords: subtree SILENT log unbindable BUSY EAGAIN EXPIRE DETACH NOFOLLOW
+% LocalWords: lazy
projects / gapil.git / blobdiff