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\chapter{La gestione dell'I/O su file}
\label{cha:file_IO_interface}
-Esamineremo in questo capitolo le due interfacce di programmazione che
+Esamineremo in questo capitol le due interfacce di programmazione che
consentono di gestire i dati mantenuti nei file. Cominceremo con quella nativa
del sistema, detta dei \textit{file descriptor}, che viene fornita
direttamente dalle \textit{system call} e che non prevede funzionalità evolute
impedendo ogni ulteriore operazione.
All'interno di ogni processo i file aperti sono identificati da un numero
-intero non negativo, che viene chiamato \textit{file descriptor}. Quando un
-file viene aperto la funzione \func{open} restituisce questo numero, tutte le
-ulteriori operazioni dovranno essere compiute specificando questo stesso
-numero come argomento alle varie funzioni dell'interfaccia.
+intero non negativo, che viene chiamato appunto \textit{file descriptor}.
+Quando un file viene aperto la funzione \func{open} restituisce questo numero,
+tutte le ulteriori operazioni dovranno essere compiute specificando questo
+stesso numero come argomento alle varie funzioni dell'interfaccia.
\itindbeg{process~table}
\itindbeg{file~table}
\centering
\includegraphics[width=12cm]{img/procfile}
\caption{Schema della architettura dell'accesso ai file attraverso
- l'interfaccia dei \textit{file descriptor}.}
+ l'interfaccia dei file descriptor.}
\label{fig:file_proc_file}
\end{figure}
\textit{file table}.
\end{itemize*}
-In questa infrastruttura un \textit{file descriptor} non è altro che l'intero
-positivo che indicizza quest'ultima tabella, e che consente di recuperare il
-puntatore alla struttura \kstruct{file} corrispondente al file aperto dal
-processo a cui era stato assegnato questo indice. Una volta ottenuta grazie al
-\textit{file descriptor} la struttura \kstruct{file} corrispondente al file
-voluto nella \textit{file table}, il kernel potrà usare le funzioni messe
-disposizione dal VFS per eseguire sul file tutte le operazioni necessarie.
+In questa infrastruttura un file descriptor non è altro che l'intero positivo
+che indicizza quest'ultima tabella, e che consente di recuperare il puntatore
+alla struttura \kstruct{file} corrispondente al file aperto dal processo a cui
+era stato assegnato questo indice. Una volta ottenuta grazie al file
+descriptor la struttura \kstruct{file} corrispondente al file voluto nella
+\textit{file table}, il kernel potrà usare le funzioni messe disposizione dal
+VFS per eseguire sul file tutte le operazioni necessarie.
Il meccanismo dell'apertura dei file prevede che venga sempre fornito il primo
-\textit{file descriptor} libero nella tabella, e per questo motivo essi
-vengono assegnati in successione tutte le volte che si apre un nuovo file,
-posto che non ne sia stato chiuso nessuno in precedenza.
+file descriptor libero nella tabella, e per questo motivo essi vengono
+assegnati in successione tutte le volte che si apre un nuovo file, posto che
+non ne sia stato chiuso nessuno in precedenza.
\itindbeg{standard~input}
\itindbeg{standard~output}
\textbf{File} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{STDIN\_FILENO} & \textit{file descriptor} dello \textit{standard
- input}.\\
- \const{STDOUT\_FILENO} & \textit{file descriptor} dello \textit{standard
- output}.\\
- \const{STDERR\_FILENO} & \textit{file descriptor} dello \textit{standard
- error}.\\
+ \constd{STDIN\_FILENO} & file descriptor dello \textit{standard input}.\\
+ \constd{STDOUT\_FILENO} & file descriptor dello \textit{standard output}.\\
+ \constd{STDERR\_FILENO} & file descriptor dello \textit{standard error}.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Costanti definite in \headfile{unistd.h} per i file standard.}
\item[\errcode{ENOTDIR}] si è specificato \const{O\_DIRECTORY} e
\param{pathname} non è una directory.
\item[\errcode{ENXIO}] si sono impostati \const{O\_NONBLOCK} o
- \const{O\_WRONLY} ed il file è una fifo che non viene letta da nessun
- processo o \param{pathname} è un file di dispositivo ma il dispositivo è
- assente.
+ \const{O\_WRONLY} ed il file è una \textit{fifo} che non viene letta da
+ nessun processo o \param{pathname} è un file di dispositivo ma il
+ dispositivo è assente.
\item[\errcode{EPERM}] si è specificato \const{O\_NOATIME} e non si è né
amministratori né proprietari del file.
\item[\errcode{ETXTBSY}] si è cercato di accedere in scrittura all'immagine
\textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{O\_RDONLY} & Apre il file in sola lettura.\\
- \const{O\_WRONLY} & Apre il file in sola scrittura.\\
- \const{O\_RDWR} & Apre il file sia in lettura che in scrittura.\\
+ \constd{O\_RDONLY} & Apre il file in sola lettura.\\
+ \constd{O\_WRONLY} & Apre il file in sola scrittura.\\
+ \constd{O\_RDWR} & Apre il file sia in lettura che in scrittura.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Le tre costanti che identificano le modalità di accesso
il valore indicato in \param{flags} viene salvato nei \textit{file status
flags}, e può essere riletto con \func{fcntl} (vedi
sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}), il relativo valore può essere poi ottenuto
-un AND aritmetico della maschera binaria \const{O\_ACCMODE}, ma non può essere
-modificato. Nella \acr{glibc} sono definite inoltre \const{O\_READ} come
-sinonimo di \const{O\_RDONLY} e \const{O\_WRITE} come sinonimo di
+un AND aritmetico della maschera binaria \constd{O\_ACCMODE}, ma non può essere
+modificato. Nella \acr{glibc} sono definite inoltre \constd{O\_READ} come
+sinonimo di \const{O\_RDONLY} e \constd{O\_WRITE} come sinonimo di
\const{O\_WRONLY}.\footnote{si tratta di definizioni completamente fuori
- standard, attinenti, insieme a \const{O\_EXEC} che permetterebbe l'apertura
+ standard, attinenti, insieme a \constd{O\_EXEC} che permetterebbe l'apertura
di un file per l'esecuzione, ad un non meglio precisato ``\textit{GNU
system}''; pur essendo equivalenti alle definizioni classiche non è
comunque il caso di utilizzarle.}
\textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{O\_CREAT} & Se il file non esiste verrà creato, con le regole
+ \constd{O\_CREAT} & Se il file non esiste verrà creato, con le regole
di titolarità del file viste in
sez.~\ref{sec:file_ownership_management}. Se si
imposta questo flag l'argomento \param{mode} deve
essere sempre specificato.\\
- \const{O\_DIRECTORY}& Se \param{pathname} non è una directory la
+ \constd{O\_DIRECTORY}&Se \param{pathname} non è una directory la
chiamata fallisce. Questo flag, introdotto con il
kernel 2.1.126, è specifico di Linux e
serve ad evitare dei possibili
\itindex{Denial~of~Service~(DoS)}
\textit{DoS}\footnotemark quando \func{opendir}
- viene chiamata su una fifo o su un dispositivo
+ viene chiamata su una \textit{fifo} o su un dispositivo
associato ad una unità a nastri. Non viene
usato al di fuori dell'implementazione di
\func{opendir}, ed è utilizzabile soltanto se si è
definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.\\
- \const{O\_EXCL} & Deve essere usato in congiunzione con
+ \constd{O\_EXCL} & Deve essere usato in congiunzione con
\const{O\_CREAT} ed in tal caso impone che il file
indicato da \param{pathname} non sia già esistente
(altrimenti causa il fallimento della chiamata con
un errore di \errcode{EEXIST}).\\
- \const{O\_LARGEFILE}& Viene usato sui sistemi a 32 bit per richiedere
+ \constd{O\_LARGEFILE}&Viene usato sui sistemi a 32 bit per richiedere
l'apertura di file molto grandi, la cui
dimensione non è rappresentabile con la versione a
32 bit del tipo \type{off\_t}, utilizzando
delle funzioni che si attiva assegnando a $64$ la
macro \macro{\_FILE\_OFFSET\_BITS}, e non usare mai
questo flag.\\
- \const{O\_NOCTTY} & Se \param{pathname} si riferisce ad un dispositivo
+ \constd{O\_NOCTTY} & Se \param{pathname} si riferisce ad un dispositivo
di terminale, questo non diventerà il terminale di
controllo, anche se il processo non ne ha ancora
uno (si veda sez.~\ref{sec:sess_ctrl_term}).\\
- \const{O\_NOFOLLOW} & Se \param{pathname} è un collegamento simbolico
+ \constd{O\_NOFOLLOW}& Se \param{pathname} è un collegamento simbolico
la chiamata fallisce. Questa è un'estensione BSD
aggiunta in Linux a partire dal kernel
2.1.126, ed utilizzabile soltanto se si è definita
la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.\\
- \const{O\_TRUNC} & Se usato su un file di dati aperto in scrittura,
+ \constd{O\_TRUNC} & Se usato su un file di dati aperto in scrittura,
ne tronca la lunghezza a zero; con un terminale o
- una fifo viene ignorato, negli altri casi il
+ una \textit{fifo} viene ignorato, negli altri casi il
comportamento non è specificato.\\
\hline
\end{tabular}
Si è riportato in tab.~\ref{tab:open_time_flag} l'elenco dei flag delle
\textsl{modalità di apertura}.\footnote{la \acr{glibc} definisce anche i due
- flag \const{O\_SHLOCK}, che aprirebbe il file con uno \textit{shared lock} e
- \const{O\_EXLOCK} che lo aprirebbe con un \textit{exclusive lock} (vedi
+ flag \constd{O\_SHLOCK}, che aprirebbe il file con uno \textit{shared lock} e
+ \constd{O\_EXLOCK} che lo aprirebbe con un \textit{exclusive lock} (vedi
sez.~\ref{sec:file_locking}, si tratta di opzioni specifiche di BSD, che non
esistono con Linux.} Uno di questi, \const{O\_EXCL}, ha senso solo se usato
in combinazione a \const{O\_CREAT} quando si vuole creare un nuovo file per
\textbf{Flag} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{O\_APPEND} & Il file viene aperto in \textit{append mode}. La
+ \constd{O\_APPEND} & Il file viene aperto in \textit{append mode}. La
posizione sul file (vedi sez.~\ref{sec:file_lseek})
viene sempre mantenuta sulla sua coda, per cui
quanto si scrive viene sempre aggiunto al contenuto
verificarsi \textit{race condition} con una
sovrapposizione dei dati se più di un processo
scrive allo stesso tempo.\\
- \const{O\_ASYNC} & Apre il file per l'I/O in modalità asincrona (vedi
+ \constd{O\_ASYNC} & Apre il file per l'I/O in modalità asincrona (vedi
sez.~\ref{sec:signal_driven_io}). Quando è
impostato viene generato il segnale \signal{SIGIO}
tutte le volte che il file è pronto per le
operazioni di lettura o scrittura. Questo flag si
può usare solo terminali, pseudo-terminali e socket
- e, a partire dal kernel 2.6, anche sulle fifo. Per
+ e, a partire dal kernel 2.6, anche sulle \textit{fifo}. Per
un bug dell'implementazione non è opportuno usarlo
in fase di apertura del file, deve
invece essere attivato successivamente con
\func{fcntl}.\\
- \const{O\_CLOEXEC}& Attiva la modalità di \textit{close-on-exec} (vedi
- sez.~\ref{sec:proc_exec}) sul file. Il flag è
- previsto dallo standard POSIX.1-2008, ed è stato
- introdotto con il kernel 2.6.23 per evitare una
- \textit{race condition} che si potrebbe verificare
- con i \textit{thread} fra l'apertura del file e
- l'impostazione della suddetta modalità con
- \func{fcntl} (vedi
- sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).\\
- \const{O\_DIRECT} & Esegue l'I/O direttamente dalla memoria in
+ \constd{O\_CLOEXEC}& Attiva la modalità di \textit{close-on-exec} (vedi
+ sez.~\ref{sec:proc_exec}) sul file. Il flag è
+ previsto dallo standard POSIX.1-2008, ed è stato
+ introdotto con il kernel 2.6.23 per evitare una
+ \textit{race condition} che si potrebbe verificare
+ con i \textit{thread} fra l'apertura del file e
+ l'impostazione della suddetta modalità con
+ \func{fcntl} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).\\
+ \constd{O\_DIRECT} & Esegue l'I/O direttamente dalla memoria in
\textit{user space} in maniera sincrona, in modo da
scavalcare i meccanismi di bufferizzazione del
kernel. Introdotto con il kernel 2.4.10 ed
utilizzabile soltanto se si è definita la
macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.\\
- \const{O\_NOATIME} & Blocca l'aggiornamento dei tempi di accesso dei
+ \constd{O\_NOATIME}& Blocca l'aggiornamento dei tempi di accesso dei
file (vedi sez.~\ref{sec:file_file_times}). Per
molti filesystem questa funzionalità non è
disponibile per il singolo file ma come opzione
montaggio. Introdotto con il kernel 2.6.8 ed
utilizzabile soltanto se si è definita la
macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.\\
- \const{O\_NONBLOCK}& Apre il file in \textsl{modalità non bloccante} per
+ \constd{O\_NONBLOCK}&Apre il file in \textsl{modalità non bloccante} per
le operazioni di I/O (vedi
sez.~\ref{sec:file_noblocking}). Questo significa
il fallimento delle successive operazioni di
blocco delle stesse in attesa di una successiva
possibilità di esecuzione come avviene
normalmente. Questa modalità ha senso solo per le
- fifo, vedi sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe}), o quando
+ \textit{fifo}, vedi sez.~\ref{sec:ipc_named_pipe}), o quando
si vuole aprire un file di dispositivo per eseguire
una \func{ioctl} (vedi
sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).\\
- \const{O\_NDELAY} & In Linux è un sinonimo di \const{O\_NONBLOCK}, ma
+ \constd{O\_NDELAY} & In Linux è un sinonimo di \const{O\_NONBLOCK}, ma
origina da SVr4, dove però causava il ritorno da
una \func{read} con un valore nullo e non con un
errore, questo introduce un'ambiguità, dato che
come vedremo in sez.~\ref{sec:file_read} il ritorno
di un valore nullo da parte di \func{read} ha
il significato di una \textit{end-of-file}.\\
- \const{O\_SYNC} & Apre il file per l'input/output sincrono. Ogni
+ \constd{O\_SYNC} & Apre il file per l'input/output sincrono. Ogni
scrittura si bloccherà fino alla conferma
dell'arrivo di tutti i dati e di tutti i metadati
sull'hardware sottostante (in questo significato
solo dal kernel 2.6.33).\\
- \const{O\_DSYNC} & Apre il file per l'input/output sincrono. Ogni
+ \constd{O\_DSYNC} & Apre il file per l'input/output sincrono. Ogni
scrittura di dati si bloccherà fino alla conferma
dell'arrivo degli stessi e della parte di metadati
ad essi relativa sull'hardware sottostante (in
sull'argomento in sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}).
Il flag \const{O\_ASYNC} (che, per per compatibilità con BSD, si può indicare
-anche con la costante \const{FASYNC}) è definito come possibile valore per
+anche con la costante \constd{FASYNC}) è definito come possibile valore per
\func{open}, ma per un bug dell'implementazione,\footnote{segnalato come
ancora presente nella pagina di manuale almeno fino al Settembre 2011.} non
solo non attiva il comportamento citato, ma se usato richiede di essere
dall'argomento \param{whence}, che deve essere indicato con una delle costanti
riportate in tab.~\ref{tab:lseek_whence_values}.\footnote{per compatibilità
con alcune vecchie notazioni questi valori possono essere rimpiazzati
- rispettivamente con 0, 1 e 2 o con \const{L\_SET}, \const{L\_INCR} e
- \const{L\_XTND}.} Si tenga presente che la chiamata a \func{lseek} non causa
+ rispettivamente con 0, 1 e 2 o con \constd{L\_SET}, \constd{L\_INCR} e
+ \constd{L\_XTND}.} Si tenga presente che la chiamata a \func{lseek} non causa
nessun accesso al file, si limita a modificare la posizione corrente (cioè il
campo \var{f\_pos} della struttura \kstruct{file}, vedi
fig.~\ref{fig:file_proc_file}). Dato che la funzione ritorna la nuova
\textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{SEEK\_SET} & Si fa riferimento all'inizio del file: il valore, che
+ \constd{SEEK\_SET}& Si fa riferimento all'inizio del file: il valore, che
deve essere positivo, di \param{offset} indica
direttamente la nuova posizione corrente.\\
- \const{SEEK\_CUR} & Si fa riferimento alla posizione corrente del file:
+ \constd{SEEK\_CUR}& Si fa riferimento alla posizione corrente del file:
ad essa viene sommato \param{offset}, che può essere
negativo e positivo, per ottenere la nuova posizione
corrente.\\
- \const{SEEK\_END} & Si fa riferimento alla fine del file: alle dimensioni
+ \constd{SEEK\_END}& Si fa riferimento alla fine del file: alle dimensioni
del file viene sommato \param{offset}, che può essere
negativo e positivo, per ottenere la nuova posizione
corrente.\\
\hline
- \const{SEEK\_DATA}& Sposta la posizione nel file sull'inizio del primo
+ \constd{SEEK\_DATA}&Sposta la posizione nel file sull'inizio del primo
blocco di dati dopo un \textit{hole} che segue (o
coincide) con la posizione indicata da \param{offset}
(dal kernel 3.1).\\
- \const{SEEK\_HOLE}& Sposta la posizione sul file all'inizio del primo
+ \constd{SEEK\_HOLE}&Sposta la posizione sul file all'inizio del primo
\textit{hole} nel file che segue o inizia
con \param{offset}, oppure si porta su \param{offset}
se questo è all'interno di un \textit{hole}, oppure si
condivisi, per cui una modifica degli stessi con \func{fcntl} (vedi
sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}) si applicherebbe a tutti processi che
condividono la voce nella \textit{file table}. Ai file però sono associati
-anche altri flag, dei quali l'unico usato al momento è \const{FD\_CLOEXEC},
+anche altri flag, dei quali l'unico usato al momento è \constd{FD\_CLOEXEC},
detti \itindex{file~descriptor~flags} \textit{file descriptor flags}; questi
invece sono mantenuti in \kstruct{file\_struct}, e perciò sono locali per
ciascun processo e non vengono modificati dalle azioni degli altri anche in
file vi si vuole far corrispondere, invece di duplicare un file descriptor che
si è già aperto. La risposta sta nel fatto che il file che si vuole redirigere
non è detto sia un file regolare, ma potrebbe essere, come accennato, anche
-una fifo o un socket, oppure potrebbe essere un file associato ad un file
+una \textit{fifo} o un socket, oppure potrebbe essere un file associato ad un file
descriptor che si è ereditato già aperto (ad esempio attraverso un'altra
\func{exec}) da un processo antenato del padre, del quale non si conosce il
nome. Operando direttamente con i file descriptor \func{dup} consente di
kernel queste operazioni vengono gestite direttamente dal sistema della
memoria virtuale, attraverso opportuni \textit{task} interni al kernel il cui
comportamento può essere controllato attraverso il file
-\sysctlfile{vm/bdflush}.\footnote{per il significato dei valori che si possono
+\sysctlfiled{vm/bdflush}.\footnote{per il significato dei valori che si possono
scrivere in questo file si consulti la documentazione allegata ai sorgenti
del kernel nel file \file{Documentation/sysctl/vm.txt}, trattandosi di
argomenti di natura sistemistica non li prenderemo in esame.} Si tenga
argomenti si utilizza un \textit{pathname} relativo questo sarà risolto
rispetto alla directory indicata da \param{dirfd}. Qualora invece si usi un
\textit{pathname} assoluto \param{dirfd} verrà semplicemente ignorato. Infine
-se per \param{dirfd} si usa il valore speciale \const{AT\_FDCWD}, la
+se per \param{dirfd} si usa il valore speciale \constd{AT\_FDCWD}, la
risoluzione sarà effettuata rispetto alla directory di lavoro corrente del
processo. Si tenga presente però che questa, come le altre costanti
\texttt{AT\_*}, è definita in \headfile{fcntl.h}, pertanto se la si vuole
\textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}& Se impostato la funzione non esegue la
- dereferenziazione dei collegamenti simbolici.\\
- \const{AT\_SYMLINK\_FOLLOW}& Se impostato la funzione esegue la
- dereferenziazione dei collegamenti simbolici
- (usato esplicitamente solo da \func{linkat}).\\
- \const{AT\_EACCES} & Usato solo da \func{faccessat}, richiede che
- il controllo dei permessi sia fatto usando
- l'\ids{UID} effettivo invece di quello
- reale.\\
- \const{AT\_REMOVEDIR} & Usato solo da \func{unlinkat}, richiede che
- la funzione si comporti come \func{rmdir}
- invece che come \func{unlink}.\\
+ \constd{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}& Se impostato la funzione non esegue la
+ dereferenziazione dei collegamenti
+ simbolici.\\
+ \constd{AT\_SYMLINK\_FOLLOW}& Se impostato la funzione esegue la
+ dereferenziazione dei collegamenti simbolici
+ (usato esplicitamente solo da
+ \func{linkat}).\\
+ \constd{AT\_EACCES} & Usato solo da \func{faccessat}, richiede che
+ il controllo dei permessi sia fatto usando
+ l'\ids{UID} effettivo invece di quello
+ reale.\\
+ \constd{AT\_REMOVEDIR} & Usato solo da \func{unlinkat}, richiede che
+ la funzione si comporti come \func{rmdir}
+ invece che come \func{unlink}.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Le costanti utilizzate per i bit dell'argomento
Un'ultima differenza fra le \textit{at-functions} e le funzioni tradizionali
di cui sono estensione è, come accennato in sez.~\ref{sec:file_temp_file},
-quella relativa a \funcm{utimensat} che non è propriamente una corrispondente
+quella relativa a \func{utimensat} che non è propriamente una corrispondente
esatta di \func{utimes} e \func{lutimes}, dato che questa funzione ha una
maggiore precisione nella indicazione dei tempi dei file, per i quali come per
\func{futimes}, si devono usare strutture \struct{timespec} che consentono una
errore restituiti e del tipo del terzo argomento (cui faremo riferimento con
il nome indicato nel precedente prototipo), è riportata di seguito:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.8cm}}
-\item[\const{F\_DUPFD}] trova il primo file descriptor disponibile di valore
+\item[\constd{F\_DUPFD}] trova il primo file descriptor disponibile di valore
maggiore o uguale ad \param{arg}, e ne fa un duplicato
di \param{fd}, ritorna il nuovo file descriptor in caso di successo e $-1$
in caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} gli errori possibili sono
\itindbeg{close-on-exec}
-\item[\const{F\_DUPFD\_CLOEXEC}] ha lo stesso effetto di \const{F\_DUPFD}, ma
+\item[\constd{F\_DUPFD\_CLOEXEC}] ha lo stesso effetto di \const{F\_DUPFD}, ma
in più attiva il flag di \textit{close-on-exec} sul file descriptor
duplicato, in modo da evitare una successiva chiamata con
\const{F\_SETFD}. La funzionalità è stata introdotta con il kernel 2.6.24 ed
\macro{\_POSIX\_C\_SOURCE} ad un valore adeguato secondo quanto visto in
sez.~\ref{sec:intro_gcc_glibc_std}).
-\item[\const{F\_GETFD}] restituisce il valore dei \textit{file descriptor
+\item[\constd{F\_GETFD}] restituisce il valore dei \textit{file descriptor
flags} di \param{fd} in caso di successo o $-1$ in caso di errore, il
terzo argomento viene ignorato. Non sono previsti errori diversi da
\errval{EBADF}. Al momento l'unico flag usato è quello di
\func{exec} (vedi sez.~\ref{sec:proc_exec}). Un valore nullo significa
pertanto che il flag non è impostato.
-\item[\const{F\_SETFD}] imposta il valore dei \textit{file descriptor flags}
+\item[\constd{F\_SETFD}] imposta il valore dei \textit{file descriptor flags}
al valore specificato con \param{arg}, ritorna un valore nullo in caso di
successo e $-1$ in caso di errore. Non sono previsti errori diversi da
\errval{EBADF}. Dato che l'unico flag attualmente usato è quello di
\texttt{fs/fcntl.c} dei sorgenti del kernel.}
\itindend{close-on-exec}
-\item[\const{F\_GETFL}] ritorna il valore dei \textit{file status flags} di
+\item[\constd{F\_GETFL}] ritorna il valore dei \textit{file status flags} di
\param{fd} in caso di successo o $-1$ in caso di errore, il terzo argomento
viene ignorato. Non sono previsti errori diversi da \errval{EBADF}. Il
comando permette di rileggere il valore di quei bit
flag} con la maschera \const{O\_ACCMODE} come già accennato in
sez.~\ref{sec:file_open_close}.
-\item[\const{F\_SETFL}] imposta il valore dei \textit{file status flags} al
+\item[\constd{F\_SETFL}] imposta il valore dei \textit{file status flags} al
valore specificato da \param{arg}, ritorna un valore nullo in caso di
successo o $-1$ in caso di errore. In generale possono essere impostati solo
i flag riportati in tab.~\ref{tab:open_operation_flag}, su Linux si possono
permessi di amministratore) ed \errcode{EINVAL} se si cerca di impostare
\const{O\_DIRECT} su un file che non supporta questo tipo di operazioni.
-\item[\const{F\_GETLK}] richiede un controllo sul file lock specificato da
+\item[\constd{F\_GETLK}] richiede un controllo sul file lock specificato da
\param{lock}, sovrascrivendo la struttura da esso puntata con il risultato,
ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in caso di errore. Come
per i due successivi comandi oltre a \errval{EBADF} se \param{lock} non è un
puntatore valido restituisce l'errore generico \errcode{EFAULT}. Questa
funzionalità è trattata in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_posix_lock}.
-\item[\const{F\_SETLK}] richiede o rilascia un file lock a seconda di quanto
+\item[\constd{F\_SETLK}] richiede o rilascia un file lock a seconda di quanto
specificato nella struttura puntata da \param{lock}, ritorna un valore nullo
in caso di successo e $-1$ se il file lock è tenuto da qualcun altro, nel
qual caso si ha un errore di \errcode{EACCES} o \errcode{EAGAIN}. Questa
funzionalità è trattata in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_posix_lock}.
-\item[\const{F\_SETLKW}] identica a \const{F\_SETLK} eccetto per il fatto che
+\item[\constd{F\_SETLKW}] identica a \const{F\_SETLK} eccetto per il fatto che
la funzione non ritorna subito ma attende che il blocco sia rilasciato, se
l'attesa viene interrotta da un segnale la funzione restituisce $-1$ e
imposta \var{errno} a \errcode{EINTR}. Questa funzionalità è trattata in
dettaglio in sez.~\ref{sec:file_posix_lock}.
-\item[\const{F\_GETOWN}] restituisce in caso di successo l'identificatore del
+\item[\constd{F\_GETOWN}] restituisce in caso di successo l'identificatore del
processo o del \textit{process group} (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group})
che è preposto alla ricezione del segnale \signal{SIGIO} (o l'eventuale
segnale alternativo impostato con \const{F\_SETSIG}) per gli eventi
il comportamento del comando può risultare diverso a seconda delle versioni
della \acr{glibc} e del kernel.
-\item[\const{F\_SETOWN}] imposta, con il valore dell'argomento \param{arg},
+\item[\constd{F\_SETOWN}] imposta, con il valore dell'argomento \param{arg},
l'identificatore del processo o del \textit{process group} che riceverà i
segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} per gli eventi associati al file
descriptor \param{fd}. Ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in
interpretato come l'identificatore di un processo o di un \textit{process
group}.
-\item[\const{F\_GETOWN\_EX}] legge nella struttura puntata
+\item[\constd{F\_GETOWN\_EX}] legge nella struttura puntata
dall'argomento \param{owner} l'identificatore del processo, \textit{thread}
o \textit{process group} (vedi sez.~\ref{sec:sess_proc_group}) che è
preposto alla ricezione dei segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} per gli
di \const{F\_GETOWN}. Il comando è specifico di Linux ed utilizzabile solo
se si è definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.
-\item[\const{F\_SETOWN\_EX}] imposta con il valore della struttura
+\item[\constd{F\_SETOWN\_EX}] imposta con il valore della struttura
\struct{f\_owner\_ex} puntata \param{owner}, l'identificatore del processo o
del \textit{process group} che riceverà i segnali \signal{SIGIO} e
\signal{SIGURG} per gli eventi associati al file
riportata in fig.~\ref{fig:f_owner_ex}, in cui il primo campo indica il tipo
di identificatore il cui valore è specificato nel secondo campo, che assume
lo stesso significato di \param{arg} per \const{F\_SETOWN}. Per il campo
- \var{type} i soli valori validi sono \const{F\_OWNER\_TID},
- \const{F\_OWNER\_PID} e \const{F\_OWNER\_PGRP}, che indicano rispettivamente
- che si intende specificare con \var{pid} un \textit{Tread ID}, un
- \textit{Process ID} o un \textit{Process Group ID}. A differenza di
- \const{F\_SETOWN} se si specifica un \textit{Tread ID} questo riceverà sia
- \signal{SIGIO} (o il segnale impostato con \const{F\_SETSIG}) che
+ \var{type} i soli valori validi sono \constd{F\_OWNER\_TID},
+ \constd{F\_OWNER\_PID} e \constd{F\_OWNER\_PGRP}, che indicano
+ rispettivamente che si intende specificare con \var{pid} un \textit{Tread
+ ID}, un \textit{Process ID} o un \textit{Process Group ID}. A differenza
+ di \const{F\_SETOWN} se si specifica un \textit{Tread ID} questo riceverà
+ sia \signal{SIGIO} (o il segnale impostato con \const{F\_SETSIG}) che
\signal{SIGURG}. Il comando è specifico di Linux, è disponibile solo a
partire dal kernel 2.6.32, ed è utilizzabile solo se si è definita la macro
\macro{\_GNU\_SOURCE}.
-\item[\const{F\_GETSIG}] restituisce il valore del segnale inviato dai vari
+\item[\constd{F\_GETSIG}] restituisce il valore del segnale inviato dai vari
meccanismi di I/O asincrono associati al file descriptor \param{fd} (quelli
trattati in sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}) in caso di successo o
$-1$ in caso di errore, il terzo argomento viene ignorato. Non sono previsti
essere anche lo stesso \signal{SIGIO}. Il comando è specifico di Linux ed
utilizzabile solo se si è definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.
-\item[\const{F\_SETSIG}] imposta il segnale inviato dai vari meccanismi di I/O
- asincrono associati al file descriptor \param{fd} (quelli trattati in
+\item[\constd{F\_SETSIG}] imposta il segnale inviato dai vari meccanismi di
+ I/O asincrono associati al file descriptor \param{fd} (quelli trattati in
sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}) al valore indicato
da \param{arg}, ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in caso
di errore. Oltre a \errval{EBADF} gli errori possibili sono
sez.~\ref{sec:sig_real_time}), ed in particolare la capacità di essere
accumulati in una coda prima della notifica.
-\item[\const{F\_GETLEASE}] restituisce il tipo di \textit{file lease} che il
+\item[\constd{F\_GETLEASE}] restituisce il tipo di \textit{file lease} che il
processo detiene nei confronti del file descriptor \var{fd} o $-1$ in caso
di errore, il terzo argomento viene ignorato. Non sono previsti errori
diversi da \errval{EBADF}. Il comando è specifico di Linux ed utilizzabile
solo se si è definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}. Questa funzionalità è
trattata in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}.
-\item[\const{F\_SETLEASE}] imposta o rimuove a seconda del valore
+\item[\constd{F\_SETLEASE}] imposta o rimuove a seconda del valore
di \param{arg} un \textit{file lease} sul file descriptor \var{fd} a seconda
del valore indicato da \param{arg}. Ritorna un valore nullo in caso di
successo o $-1$ in caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} si otterrà
definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}. Questa funzionalità è trattata in
dettaglio in sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}.
-\item[\const{F\_NOTIFY}] attiva il meccanismo di notifica asincrona per cui
+\item[\constd{F\_NOTIFY}] attiva il meccanismo di notifica asincrona per cui
viene riportato al processo chiamante, tramite il segnale \signal{SIGIO} (o
altro segnale specificato con \const{F\_SETSIG}) ogni modifica eseguita o
direttamente sulla directory cui \var{fd} fa riferimento, o su uno dei file
dai kernel della serie 2.4.x, è trattata in dettaglio in
sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}.
-\item[\const{F\_GETPIPE\_SZ}] restituisce in caso di successo la dimensione
+\item[\constd{F\_GETPIPE\_SZ}] restituisce in caso di successo la dimensione
del buffer associato alla \textit{pipe} \param{fd} (vedi
sez.~\ref{sec:ipc_pipes}) o $-1$ in caso di errore, il terzo argomento viene
ignorato. Non sono previsti errori diversi da \errval{EBADF}, che viene
specifico di Linux, è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.35, ed è
utilizzabile solo se si è definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.
-\item[\const{F\_SETPIPE\_SZ}] imposta la dimensione del buffer associato alla
+\item[\constd{F\_SETPIPE\_SZ}] imposta la dimensione del buffer associato alla
\textit{pipe} \param{fd} (vedi sez.~\ref{sec:ipc_unix}) ad un valore uguale
o superiore a quello indicato dall'argomento \param{arg}. Ritorna un valore
nullo in caso di successo o $-1$ in caso di errore. Oltre a \errval{EBADF}
\const{F\_GETPIPE\_SZ}. I processi non privilegiati\footnote{per la
precisione occorre la capacità \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}.} non possono
impostare un valore valore superiore a quello indicato da
- \sysctlfile{fs/pipe-size-max}. Il comando è specifico di Linux, è
+ \sysctlfiled{fs/pipe-size-max}. Il comando è specifico di Linux, è
disponibile solo a partire dal kernel 2.6.35, ed è utilizzabile solo se si è
definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.
\end{basedescript}
+% TODO: trattare RWH_WRITE_LIFE_EXTREME e RWH_WRITE_LIFE_SHORT aggiunte con
+% il kernel 4.13 (vedi https://lwn.net/Articles/727385/)
+
La maggior parte delle funzionalità controllate dai comandi di \func{fcntl}
sono avanzate e richiedono degli approfondimenti ulteriori, saranno pertanto
riprese più avanti quando affronteremo le problematiche ad esse relative. In
prime, per cui, come illustrato in \cite{LinDevDri}, eventuali operazioni
specifiche che usino lo stesso valore verrebbero ignorate:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
-\item[\const{FIOCLEX}] imposta il flag di \textit{close-on-exec} sul file, in
+\item[\constd{FIOCLEX}] imposta il flag di \textit{close-on-exec} sul file, in
questo caso, essendo usata come operazione logica, \func{ioctl} non richiede
un terzo argomento, il cui eventuale valore viene ignorato.
-\item[\const{FIONCLEX}] cancella il flag di \textit{close-on-exec} sul file,
+\item[\constd{FIONCLEX}] cancella il flag di \textit{close-on-exec} sul file,
in questo caso, essendo usata come operazione logica, \func{ioctl} non
richiede un terzo argomento, il cui eventuale valore viene ignorato.
-\item[\const{FIOASYNC}] abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
+\item[\constd{FIOASYNC}] abilita o disabilita la modalità di I/O asincrono sul
file (vedi sez.~\ref{sec:signal_driven_io}); il terzo argomento
deve essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo \texttt{const int *})
che contiene un valore logico (un valore nullo disabilita, un valore non
nullo abilita).
-\item[\const{FIONBIO}] abilita o disabilita sul file l'I/O in modalità non
+\item[\constd{FIONBIO}] abilita o disabilita sul file l'I/O in modalità non
bloccante; il terzo argomento deve essere un puntatore ad un intero (cioè di
tipo \texttt{const int *}) che contiene un valore logico (un valore nullo
disabilita, un valore non nullo abilita).
-\item[\const{FIOSETOWN}] imposta il processo che riceverà i segnali
+\item[\constd{FIOSETOWN}] imposta il processo che riceverà i segnali
\signal{SIGURG} e \signal{SIGIO} generati sul file; il terzo argomento deve
essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo \texttt{const int *}) il cui
valore specifica il PID del processo.
-\item[\const{FIOGETOWN}] legge il processo che riceverà i segnali
+\item[\constd{FIOGETOWN}] legge il processo che riceverà i segnali
\signal{SIGURG} e \signal{SIGIO} generati sul file; il terzo argomento deve
essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo \texttt{int *}) su cui sarà
scritto il PID del processo.
-\item[\const{FIONREAD}] legge il numero di byte disponibili in lettura sul
+\item[\constd{FIONREAD}] legge il numero di byte disponibili in lettura sul
file descriptor; questa operazione è disponibile solo su alcuni file
descriptor, in particolare sui socket (vedi sez.~\ref{sec:sock_ioctl_IP}) o
sui file descriptor di \textit{epoll} (vedi sez.~\ref{sec:file_epoll}), il
terzo argomento deve essere un puntatore ad un intero (cioè di tipo
\texttt{int *}) su cui sarà restituito il valore.
-\item[\const{FIOQSIZE}] restituisce la dimensione corrente di un file o di una
+\item[\constd{FIOQSIZE}] restituisce la dimensione corrente di un file o di una
directory, mentre se applicata ad un dispositivo fallisce con un errore di
\errcode{ENOTTY}; il terzo argomento deve essere un puntatore ad un intero
(cioè di tipo \texttt{int *}) su cui sarà restituito il valore.
% TODO trovare qualche posto per la eventuale documentazione delle seguenti
% (bassa/bassissima priorità)
% EXT4_IOC_MOVE_EXT (dal 2.6.31)
+% EXT4_IOC_SHUTDOWN (dal 4.10), XFS_IOC_GOINGDOWN e futura FS_IOC_SHUTDOWN
% ioctl di btrfs, vedi http://lwn.net/Articles/580732/
% \chapter{}
accesso.
Per ragioni storiche la struttura di dati che rappresenta uno \textit{stream}
-è stata chiamata \type{FILE}, questi oggetti sono creati dalle funzioni di
+è stata chiamata \typed{FILE}, questi oggetti sono creati dalle funzioni di
libreria e contengono tutte le informazioni necessarie a gestire le operazioni
sugli \textit{stream}, come la posizione corrente, lo stato del buffer e degli
indicatori di stato e di fine del file.
Infine \func{fdopen} viene usata per associare uno \textit{stream} ad un file
descriptor esistente ottenuto tramite una altra funzione (ad esempio con una
\func{open}, una \func{dup}, o una \func{pipe}) e serve quando si vogliono
-usare gli \textit{stream} con file come le fifo o i socket, che non possono
+usare gli \textit{stream} con file come le \textit{fifo} o i socket, che non possono
essere aperti con le funzioni delle librerie standard del C.
\begin{table}[htb]
punto prestabilito, sempre che l'operazione di riposizionamento sia supportata
dal file sottostante lo \textit{stream}, nel caso cioè in cui si ha a che fare
con quello che viene detto un file ad \textsl{accesso casuale}. Dato che in un
-sistema Unix esistono vari tipi di file, come le fifo ed i file di dispositivo
-(ad esempio i terminali), non è scontato che questo sia vero in generale, pur
-essendolo sempre nel caso di file di dati.
+sistema Unix esistono vari tipi di file, come le \textit{fifo} ed i file di
+dispositivo (ad esempio i terminali), non è scontato che questo sia vero in
+generale, pur essendolo sempre nel caso di file di dati.
Con Linux ed in generale in ogni sistema unix-like la posizione nel file, come
abbiamo già visto in sez.~\ref{sec:file_lseek}, è espressa da un intero
un filesystem indicizzato a 64 bit su una macchina con architettura a 32 bit,
questo può non essere possibile lo standard POSIX ha introdotto le nuove
funzioni \funcd{fgetpos} e \funcd{fsetpos}, che invece usano il nuovo tipo
-\type{fpos\_t}, ed i cui prototipi sono:
+\typed{fpos\_t}, ed i cui prototipi sono:
\begin{funcproto}{
\fhead{stdio.h}
``\verb|\n|'' con uno zero, mentre \func{fgets} aggiunge uno zero dopo il
\textit{newline}, che resta dentro la stringa.
+\itindbeg{buffer~overflow}
+
Se la lettura incontra la fine del file (o c'è un errore) viene restituito un
puntatore \val{NULL}, ed il buffer \param{buf} non viene toccato. L'uso di
\func{gets} è deprecato e deve essere assolutamente evitato, la funzione
infatti non controlla il numero di byte letti, per cui nel caso la stringa
-letta superi le dimensioni del buffer, si avrà un \itindex{buffer~overflow}
-\textit{buffer overflow}, con sovrascrittura della memoria del processo
-adiacente al buffer.\footnote{questa tecnica è spiegata in dettaglio e con
- molta efficacia nell'ormai famoso articolo di Aleph1 \cite{StS}.}
+letta superi le dimensioni del buffer, si avrà un \textit{buffer overflow},
+con sovrascrittura della memoria del processo adiacente al
+buffer.\footnote{questa tecnica è spiegata in dettaglio e con molta efficacia
+ nell'ormai famoso articolo di Aleph1 \cite{StS}.}
Questa è una delle vulnerabilità più sfruttate per guadagnare accessi non
autorizzati al sistema (i cosiddetti \textit{exploit}), basta infatti inviare
uno \textit{shell code}, cioè una sezione di programma che lancia una shell da
cui si potranno poi eseguire altri programmi.
+\itindend{buffer~overflow}
+
La funzione \func{fgets} non ha i precedenti problemi di \func{gets} in quanto
prende in ingresso la dimensione del buffer \param{size}, che non verrà mai
ecceduta in lettura. La funzione legge fino ad un massimo di \param{size}
\textbf{Valore} & \textbf{Modalità} \\
\hline
\hline
- \const{\_IONBF} & \textit{unbuffered}\\
- \const{\_IOLBF} & \textit{line buffered}\\
- \const{\_IOFBF} & \textit{fully buffered}\\
+ \constd{\_IONBF} & \textit{unbuffered}\\
+ \constd{\_IOLBF} & \textit{line buffered}\\
+ \constd{\_IOFBF} & \textit{fully buffered}\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori dell'argomento \param{mode} di \func{setvbuf}
\textit{stream}. In genere conviene allocarlo con \func{malloc} e disallocarlo
dopo la chiusura del file; ma fintanto che il file è usato all'interno di una
funzione, può anche essere usata una variabile automatica. In
-\headfile{stdio.h} è definita la macro \const{BUFSIZ}, che indica le
+\headfile{stdio.h} è definita la costante \constd{BUFSIZ}, che indica le
dimensioni generiche del buffer di uno \textit{stream}, queste vengono usate
dalla funzione \func{setbuf}. Non è detto però che tale dimensione
corrisponda sempre al valore ottimale (che può variare a seconda del
\subsection{Gli \textit{stream} e i \textit{thread}}
\label{sec:file_stream_thread}
-\itindbeg{thread}
Gli \textit{stream} possono essere usati in applicazioni \textit{multi-thread}
allo stesso modo in cui sono usati nelle applicazioni normali, ma si deve
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \const{FSETLOCKING\_INTERNAL}& Lo \textit{stream} userà da ora in poi il
- blocco implicito predefinito.\\
- \const{FSETLOCKING\_BYCALLER}& Al ritorno della funzione sarà l'utente a
- dover gestire da solo il locking dello
- \textit{stream}.\\
- \const{FSETLOCKING\_QUERY} & Restituisce lo stato corrente della
- modalità di blocco dello
- \textit{stream}.\\
+ \constd{FSETLOCKING\_INTERNAL}& Lo \textit{stream} userà da ora in poi il
+ blocco implicito predefinito.\\
+ \constd{FSETLOCKING\_BYCALLER}& Al ritorno della funzione sarà l'utente a
+ dover gestire da solo il locking dello
+ \textit{stream}.\\
+ \constd{FSETLOCKING\_QUERY} & Restituisce lo stato corrente della
+ modalità di blocco dello
+ \textit{stream}.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori dell'argomento \param{type} di \func{\_\_fsetlocking}
% TODO trattare \func{clearerr\_unlocked}
-\itindend{thread}
-
%%% Local Variables:
projects / gapil.git / blobdiff