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%% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Un preambolo",
si tronca il file con \const{O\_TRUNC} verranno impostati soltanto il
\textit{modification time} e lo \textit{status change time}.
-Il flag \constd{O\_TMPFILE}, introdotto con il kernel
-3.11,\footnote{inizialmente solo su alcuni filesystem (i vari \acr{extN},
- \acr{Minix}, \acr{UDF}, \acr{shmem}) poi progressivamente esteso ad altri
- (\acr{XFS} con il 3.15, \acr{Btrfs} e \acr{F2FS} con il 3.16, \acr{ubifs}
- con il 4.9).} consente di aprire un file temporaneo senza che questo venga
-associato ad un nome e compaia nel filesystem. In questo caso la funzione
-restituirà un file descriptor da poter utilizzare per leggere e scrivere dati,
-ma il contenuto dell'argomento \param{path} verrà usato solamente per
-determinare, in base alla directory su cui si verrebbe a trovare il
-\textit{pathname} indicato, il filesystem all'interno del quale deve essere
+Il flag \label{open_o_tmpfile_flag} \constd{O\_TMPFILE}, introdotto con il
+kernel 3.11,\footnote{inizialmente solo su alcuni filesystem (i vari
+ \acr{extN}, \acr{Minix}, \acr{UDF}, \acr{shmem}) poi progressivamente esteso
+ ad altri (\acr{XFS} con il 3.15, \acr{Btrfs} e \acr{F2FS} con il 3.16,
+ \acr{ubifs} con il 4.9).} consente di aprire un file temporaneo senza che
+questo venga associato ad un nome e compaia nel filesystem. In questo caso la
+funzione restituirà un file descriptor da poter utilizzare per leggere e
+scrivere dati, ma il contenuto dell'argomento \param{path} verrà usato
+solamente per determinare, in base alla directory su cui si verrebbe a trovare
+il \textit{pathname} indicato, il filesystem all'interno del quale deve essere
allocato l'\textit{inode} e lo spazio disco usato dal file
descriptor. L'\textit{inode} resterà anonimo e l'unico riferimento esistente
sarà quello contenuto nella \textit{file table} del processo che ha chiamato
% NOTE: per le differenze fra O_DSYNC, O_SYNC e O_RSYNC introdotte nella
% nello sviluppo del kernel 2.6.33, vedi http://lwn.net/Articles/350219/
-Il flag \constd{O\_PATH}, introdotto con il kernel 2.6.39, viene usato per
-limitare l'uso del file descriptor restituito da \func{open} o
-all'identificazione di una posizione sul filesystem (ad uso delle
-\textit{at-functions} che tratteremo in sez.~\ref{sec:file_openat}) o alle
-operazioni che riguardano il file descriptor in quanto tale, senza consentire
-operazioni sul file; in sostanza se si apre un file con \const{O\_PATH} si
-potrà soltanto:
+Il flag \constd{O\_PATH},\label{open_o_path_flag} introdotto con il kernel
+2.6.39, viene usato per limitare l'uso del file descriptor restituito da
+\func{open} o all'identificazione di una posizione sul filesystem (ad uso
+delle \textit{at-functions} che tratteremo in sez.~\ref{sec:file_openat}) o
+alle operazioni che riguardano il file descriptor in quanto tale, senza
+consentire operazioni sul file; in sostanza se si apre un file con
+\const{O\_PATH} si potrà soltanto:
\begin{itemize*}
\item usare il file descriptor come indicatore della directory di partenza con
una delle \textit{at-functions} (vedi sez.~\ref{sec:file_openat});
automatica della posizione sul file fra padre e figlio che occorre tenere
presente.
+\itindbeg{close-on-exec}
+
Si noti inoltre che in questo caso anche i flag di stato del file, essendo
mantenuti nella struttura \kstruct{file} della \textit{file table}, vengono
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 \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
-caso di condivisione della stessa voce della \textit{file table}.
+anche altri flag 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 caso di condivisione della stessa voce della \textit{file
+ table}; l'unico usato al momento è quello di \textit{close-on-exec} che
+indica che il file descriptor deve essere chiuso in una \func{exec} (vedi
+sez.~\ref{sec:proc_exec}).
+
+\itindend{close-on-exec}
Si tenga presente dunque che in un sistema unix-like è sempre possibile per
più processi accedere in contemporanea allo stesso file e che non esistono, a
suo \textit{file descriptor flag} indipendente. A questo proposito deve essere
tenuto presente che nel caso in cui si usi \func{dup} per duplicare un file
descriptor, se questo ha il flag di \textit{close-on-exec} attivo (vedi
-sez.~\ref{sec:proc_exec} e sez.~\ref{sec:file_fcntl_ioctl}), questo verrà
+sez.~\ref{sec:proc_exec} e sez.~\ref{sec:file_shared_access}), questo verrà
cancellato nel file descriptor restituito come copia.
L'uso principale di questa funzione è nella shell per la redirezione dei file
limitata al filesystem su cui il file ad esso corrispondente si trova.
-\subsection{Le \textit{at-functions}: \func{openat} e compagnia}
+
+\subsection{Le \textit{at-functions}: \func{openat} e le altre}
\label{sec:file_openat}
\itindbeg{at-functions}
Inoltre, come già accennato, la directory di lavoro corrente è una proprietà
associata al singolo processo; questo significa che quando si lavora con i
-\textit{thread} questa sarà sempre la stessa per tutti \textit{thread}, ed un
-cambiamento di directory di lavoro effettuato all'interno di un \textit{thread}
-verrà applicato a tutti gli altri. Non esiste quindi con le funzioni classiche
-un modo semplice per far si che i singoli \textit{thread} possano aprire file
-usando una propria directory di lavoro per risolvere i \textit{pathname}
-relativi.
+\textit{thread} questa è la stessa per tutti, per cui se la si cambia
+all'interno di un \textit{thread} il cambiamento varrà anche per tutti gli
+altri. Non esiste quindi con le funzioni classiche un modo semplice per far sì
+che i singoli \textit{thread} possano aprire file usando una propria directory
+per risolvere i \textit{pathname} relativi.
Per risolvere questi problemi, riprendendo una interfaccia già presente in
Solaris, a fianco delle normali funzioni che operano sui file (come
\func{open}, \func{mkdir}, ecc.) sono state introdotte delle ulteriori
-funzioni di sistema, chiamate in maniera generica ``\textit{at-functions}'' in
-quanto quasi tutte sono contraddistinte dal suffisso \texttt{at}, che
-permettono l'apertura di un file (o le rispettive altre operazioni) usando un
+funzioni di sistema, chiamate genericamente ``\textit{at-functions}'' in
+quanto usualmente contraddistinte dal suffisso \texttt{at}, che permettono
+l'apertura di un file (o le rispettive altre operazioni) usando un
\textit{pathname} relativo ad una directory
specificata.\footnote{l'introduzione è avvenuta su proposta dello sviluppatore
principale della \acr{glibc} Urlich Drepper e le corrispondenti
prestazioni inferiori, funzionava facendo ricorso all'uso del filesystem
\textit{proc} con l'apertura del file attraverso il riferimento a
\textit{pathname} del tipo di \texttt{/proc/self/fd/dirfd/relative\_path}.}
+Essendo accomunate dalla stessa interfaccia le tratteremo insieme in questa
+sezione pur non essendo strettamente attinenti l'I/O su file.
Benché queste funzioni non siano presenti negli standard tradizionali esse
sono state adottate da altri sistemi unix-like come Solaris, i vari BSD, fino
(ad esempio usando \func{open} con il flag \const{O\_PATH} visto in
sez.~\ref{sec:file_open_close}) per ottenere un file descriptor che dovrà
essere passato alle stesse. Tutte queste funzioni infatti prevedono la
-presenza un apposito argomento, in genere il primo, che negli esempi seguenti
-chiameremo sempre \param{dirfd}.
+presenza un apposito argomento, in genere il primo che negli esempi seguenti
+chiameremo sempre \param{dirfd}, per indicare la directory di partenza.
In questo modo, una volta aperta la directory di partenza, si potranno
effettuare controlli ed aperture solo con \textit{pathname} relativi alla
file che essa contiene. Infine poter identificare una directory di partenza
tramite il suo file descriptor consente di avere un riferimento stabile alla
stessa anche qualora venisse rinominata, e tiene occupato il filesystem dove
-si trova, come per la directory di lavoro di un processo.
+si trova come per la directory di lavoro di un processo.
La sintassi generica di queste nuove funzioni prevede l'utilizzo come primo
argomento del file descriptor della directory da usare come base per la
Il comportamento di \func{openat} è del tutto analogo a quello di \func{open},
con la sola eccezione del fatto che se per l'argomento \param{pathname} si
-utilizza un \textit{pathname} relativo questo, sarà risolto rispetto alla
-directory indicata da \param{dirfd}. Qualora invece si usi un
+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 \constd{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 costante, come le altre costanti
-\texttt{AT\_*}, è definita in \headfile{fcntl.h}, pertanto se la si vuole
-usare occorrerà includere comunque questo file, anche per le funzioni che non
-sono definite in esso.
+processo. Questa, come le altre costanti \texttt{AT\_*}, è definita in
+\headfile{fcntl.h}, per cui per usarla occorrerà includere comunque questo
+file, anche per le funzioni che non sono definite in esso.
Così come il comportamento, anche i valori di ritorno e le condizioni di
errore delle nuove funzioni sono gli stessi delle funzioni classiche, agli
particolare si avrà un errore di \errcode{EBADF} se esso non è un file
descriptor valido, ed un errore di \errcode{ENOTDIR} se esso non fa
riferimento ad una directory, tranne il caso in cui si sia specificato un
-\textit{pathname} assoluto, nel qual caso, come detto, il valore
-di \param{dirfd} sarà completamente ignorato.
+\textit{pathname} assoluto, nel qual caso, come detto, il valore di
+\param{dirfd} sarà completamente ignorato.
\begin{table}[htb]
\centering
\hline
\func{execveat} &$\bullet$&\func{execve} \\
\func{faccessat} &$\bullet$&\func{access} \\
- \funcm{fchmodat} &$\bullet$&\func{chmod} \\
+ \func{fchmodat} &$\bullet$&\func{chmod} \\
\func{fchownat} &$\bullet$&\func{chown},\func{lchown}\\
- \funcm{fstatat} &$\bullet$&\func{stat},\func{lstat} \\
+ \func{fstatat} &$\bullet$&\func{stat},\func{lstat} \\
\funcm{futimesat}& -- & obsoleta \\
- \func{linkat} &$\bullet$\footnotemark&\func{link} \\
+ \func{linkat} &$\bullet$&\func{link} \\
\funcm{mkdirat} & -- &\func{mkdir} \\
\funcm{mkfifoat} & -- &\func{mkfifo} \\
\funcm{mknodat} & -- &\func{mknod} \\
\func{openat} & -- &\func{open} \\
\funcm{readlinkat}& -- &\func{readlink}\\
- \funcm{renameat} & -- &\func{rename} \\
- \funcm{renameat2}& -- &\func{rename} \\
+ \func{renameat} & -- &\func{rename} \\
+ \func{renameat2}\footnotemark& -- &\func{rename} \\
\funcm{scandirat}& -- &\func{scandir} \\
- \funcm{statx} &$\bullet$&\func{stat} \\
+ \func{statx} &$\bullet$&\func{stat} \\
\funcm{symlinkat}& -- &\func{symlink} \\
\func{unlinkat} &$\bullet$&\func{unlink},\func{rmdir} \\
\func{utimensat} &$\bullet$&\func{utimes},\func{lutimes}\\
\label{tab:file_atfunc_corr}
\end{table}
-\footnotetext{in questo caso l'argomento \param{flags} è disponibile ed
- utilizzabile solo a partire dal kernel 2.6.18.}
+\footnotetext{anche se la funzione ha un argomento \param{flags} questo
+ attiene a funzionalità specifiche della stessa e non all'uso generico fatto
+ nelle altre \textit{at-functions}, pertanto lo si è indicato come assente.}
In tab.~\ref{tab:file_atfunc_corr} si sono riportate le funzioni introdotte
con questa nuova interfaccia, con a fianco la corrispondente funzione
-classica. La gran parte di queste seguono la convenzione appena vista per
-\func{openat}, in cui agli argomenti della corrispondente funzione classica
-viene anteposto l'argomento \param{dirfd}, ed hanno per il resto un
-comportamento identico e non staremo pertanto a trattarle una per una. Per una
-parte di queste, indicate dal contenuto della omonima colonna di
+classica. Tutte seguono la convenzione appena vista per \func{openat}, in cui
+agli argomenti della funzione classica viene anteposto l'argomento
+\param{dirfd}. Per alcune, indicate dal contenuto della omonima colonna di
tab.~\ref{tab:file_atfunc_corr}, oltre al nuovo argomento iniziale, è prevista
-anche l'aggiunta di un ulteriore argomento finale, \param{flags}.
+anche l'aggiunta di un argomento finale, \param{flags}, che è stato introdotto
+per fornire un meccanismo con cui modificarne il comportamento.
+
+Per tutte quelle che non hanno un argomento aggiuntivo il comportamento è
+identico alla corrispondente funzione ordinaria, pertanto non le tratteremo
+esplicitamente, vale per loro quanto detto con \func{openat} per l'uso del
+nuovo argomento \param{dirfd}. Tratteremo invece esplicitamente tutte quelle
+per cui l'argomento è presente, in quanto il loro comportamento viene
+modificato a seconda del valore assegnato a \param{flags}; questo deve essere
+passato come maschera binaria con una opportuna combinazione delle costanti
+elencate in tab.~\ref{tab:at-functions_constant_values}, in quanto sono
+possibili diversi valori a seconda della funzione usata.
-Per le funzioni che lo prevedono l'ulteriore argomento \param{flag} è stato
-introdotto per fornire un meccanismo con cui modificarne il comportamento. Il
-solo caso generale, valido per tutte, è quello in cui si sta operando su un
-collegamento simbolico, e si vuole poter scegliere se far agire la funzione
-direttamente sullo stesso o sul file da esso referenziato. Ma oltre a questo
-caso generico, l'argomento viene usato per controllare ulteriori
-caratteristiche di funzionamento, dipendenti dalla funzione stessa, per cui
-deve essere comunque passato come maschera binaria ed impostato usando i
-valori delle appropriate costanti \texttt{AT\_*}, definite in
-\headfile{fcntl.h}.
-
-%% Verificare uso generico di AT_EMPTY_XX
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \constd{AT\_EMPTY\_PATH} & Usato per operare direttamente (specificando
+ una stringa vuota per il \texttt{pathname})
+ sul file descriptor \param{dirfd} che in
+ questo caso può essere un file qualunque.\\
+ \constd{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}& Se impostato la funzione non esegue la
+ dereferenziazione dei collegamenti
+ simbolici.\\
+ \hline
+ \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\_NO\_AUTOMOUNT} & Usato solo da \func{fstatat} e \func{statx},
+ evita il montaggio automatico qualora
+ \param{pathname} faccia riferimento ad una
+ directory marcata per
+ l'\textit{automount}\footnotemark
+ (dal kernel 2.6.38).\\
+ \constd{AT\_REMOVEDIR} & Usato solo da \func{unlinkat}, richiede che
+ la funzione si comporti come \func{rmdir}
+ invece che come \func{unlink}.\\
+ \constd{AT\_SYMLINK\_FOLLOW}& Usato solo da \func{linkat}, se impostato la
+ funzione esegue la dereferenziazione dei
+ collegamenti simbolici.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Le costanti utilizzate per i bit dell'argomento aggiuntivo
+ \param{flags} delle \textit{at-functions}, definite in
+ \headfile{fcntl.h}.}
+ \label{tab:at-functions_constant_values}
+\end{table}
-Come esempio delle funzioni che lo utilizzano solo nel caso generico possiamo
-considerare \funcd{fchownat}, che può essere usata per sostituire sia
-\func{chown} che \func{lchown}; il suo prototipo è:
+\footnotetext{l'\textit{automount} \itindex{automount} è una funzionalità
+ fornita dal kernel che consente di montare automaticamente una directory
+ quando si accede ad un \textit{pathname} al di sotto di essa, per i
+ dettagli, di natura prevalentemente sistemistica, si può consultare
+ sez.~5.1.6 di \cite{AGL}.}
+
+Si tenga presente che non tutte le funzioni che prevedono l'argomento
+aggiuntivo sono \textit{system call}, ad esempio \func{faccessat} e
+\func{fchmodat} sono realizzate con dei \textit{wrapper} nella \acr{glibc} per
+aderenza allo standard POSIX.1-2008, dato che la \textit{system call}
+sottostante non prevede l'argomento \param{flags}.
+
+In tab.~\ref{tab:at-functions_constant_values} si sono elencati i valori
+utilizzabili per i flag (tranne quelli specifici di \func{statx} su cui
+torneremo più avanti), mantenendo nella prima parte quelli comuni usati da più
+funzioni. Il primo di questi è \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}, che viene usato
+da tutte le funzioni tranne \func{linkat} e \func{unlinkat}, e che consente di
+scegliere, quando si sta operando su un collegamento simbolico, se far agire
+la funzione direttamente sullo stesso o sul file da esso referenziato. Si
+tenga presente però che per \funcm{fchmodat} questo, che è l'unico flag
+consentito e previsto dallo standard, non è attualmente implementato (anche
+perché non avrebbe molto senso cambiare i permessi di un link simbolico) e
+pertanto l'uso della funzione è analogo a quello delle altre funzioni che non
+hanno l'argomento \param{flags} (e non la tratteremo esplicitamente).
+
+L'altro flag comune è \const{AT\_EMPTY\_PATH}, utilizzabile a partire dal
+kernel 2.6.39, che consente di usare per \param{dirfd} un file descriptor
+associato ad un file qualunque e non necessariamente ad una directory; in
+particolare si può usare un file descriptor ottenuto aprendo un file con il
+flag \param{O\_PATH} (vedi quanto illustrato a
+pag.~\pageref{open_o_path_flag}). Quando si usa questo flag \param{pathname}
+deve essere vuoto, da cui il nome della costante, ed in tal caso la funzione
+agirà direttamente sul file associato al file descriptor \param{dirfd}.
+
+Una prima funzione di sistema che utilizza l'argomento \param{flag} è
+\funcd{fchownat}, che può essere usata per sostituire sia \func{chown} che
+\func{lchown}; il suo prototipo è:
\begin{funcproto}{
-\fhead{unistd.h}
\fhead{fcntl.h}
+\fhead{unistd.h}
\fdecl{int fchownat(int dirfd, const char *pathname, uid\_t owner, gid\_t
group, int flags)}
\fdesc{Modifica il proprietario di un file.}
}
\end{funcproto}
-In questo caso il valore di \param{flags} stabilisce il comportamento della
-funzione quando la si applica ad un collegamento simbolico, e l'unico valore
-utilizzabile è \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}, che se impostato indica alla
-funzione di non eseguire la dereferenziazione di un eventuale collegamento
-simbolico, facendo comportare \func{fchownat} come \func{lchown} invece che
-come \func{chown}.
+In questo caso, oltre a quanto già detto per \func{openat} riguardo all'uso di
+\param{dirfd}, se si è impostato \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} in
+\param{flags}, si indica alla funzione di non eseguire la dereferenziazione di
+un eventuale collegamento simbolico, facendo comportare \func{fchownat} come
+\func{lchown} invece che come \func{chown}. La funzione supporta anche l'uso
+di \const{AT\_EMPTY\_PATH}, con il significato illustrato in precedenza e non
+ha flag specifici.
-Come accennato fra tutte quelle marcate in tab.~\ref{tab:file_atfunc_corr}
-solo due funzioni possono usare l'argomento \param{flags} per indicare altro
-rispetto alla possibilità di seguire o meno un collegamento simbolico, la
-prima di queste è \funcd{faccessat}, ed il suo prototipo è:
+Una seconda funzione di sistema che utilizza l'argomento \param{flags}, in
+questo caso anche per modificare il suo comportamento, è \funcd{faccessat}, ed
+il suo prototipo è:
\begin{funcproto}{
+\fhead{fcntl.h}
\fhead{unistd.h}
\fdecl{int faccessat(int dirfd, const char *path, int mode, int flags)}
\fdesc{Controlla i permessi di accesso.}
}
\end{funcproto}
-La funzione esegue il controllo di accesso ad un file, ma
-l'argomento \param{flags} consente di modificarne il comportamento rispetto a
-quello ordinario di \func{access}. In questo caso esso può essere specificato
-come maschera binaria di due valori: il solito \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW},
-con il significato già spiegato, e \const{AT\_EACCES} per indicare alla
-funzione di eseguire il controllo dei permessi usando l'\ids{UID} effettivo
-invece di quello reale (il comportamento di default, che riprende quello di
-\func{access}).
+La funzione esegue il controllo di accesso ad un file, e \param{flags}
+consente di modificarne il comportamento rispetto a quello ordinario di
+\func{access} (cui è analoga e con cui condivide i problemi di sicurezza
+visti in sez.~\ref{sec:file_stat}) usando il valore \const{AT\_EACCES} per
+indicare alla funzione di eseguire il controllo dei permessi con l'\ids{UID}
+\textsl{effettivo} invece di quello \textsl{reale}. L'unico altro valore
+consentito è \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}, con il significato già spiegato.
-
-La seconda eccezione è \funcd{unlinkat}, in questo caso
-l'argomento \param{flags} viene utilizzato perché tramite esso si può indicare
-alla funzione di comportarsi sia come analogo di \func{unlink} che di
-\func{rmdir}; il suo prototipo è:
+Un utilizzo specifico dell'argomento \param{flags} viene fatto anche dalla
+funzione di sistema \funcd{unlinkat}, in questo caso l'argomento viene
+utilizzato perché tramite esso si può indicare alla funzione di comportarsi
+sia come analogo di \func{unlink} che di \func{rmdir}; il suo prototipo è:
\begin{funcproto}{
\fhead{fcntl.h}
+\fhead{unistd.h}
\fdecl{int unlinkat(int dirfd, const char *pathname, int flags)}
\fdesc{Rimuove una voce da una directory.}
}
Di default il comportamento di \func{unlinkat} è equivalente a quello che
avrebbe \func{unlink} applicata a \param{pathname}, fallendo in tutti i casi
in cui questo è una directory, se però si imposta \param{flags} al valore di
-\const{AT\_REMOVEDIR}, essa si comporterà come \func{rmdir}, in tal
-caso \param{pathname} deve essere una directory, che sarà rimossa qualora
-risulti vuota. Non essendo in questo caso prevista la possibilità di usare
-altri valori (la funzione non segue comunque i collegamenti simbolici) anche
-se \param{flags} è una maschera binaria, essendo \const{AT\_REMOVEDIR} l'unico
-flag disponibile per questa funzione, lo si può assegnare direttamente.
-
-Infine una terza funzione, \funcm{linkat}, utilizza in maniera diversa dalle
-altre l'argomento \param{flags}, anche se in questo caso l'utilizzo continua
-ad essere attinente al comportamento con i collegamenti simbolici. Si ricordi
-che su Linux il comportamento di \func{link} è quello di non seguire mai i
-collegamenti simbolici, pertanto l'uso ordinario dell'argomento parrebbe in
-questo caso essere inutile. A partire dal kernel 2.6.18 invece però è stato
-aggiunta per questa funzione la possibilità di usare il valore
-\const{AT\_SYMLINK\_FOLLOW}, che richiede di dereferenziare i collegamenti
-simbolici.
-
-Dato che questo è il comportamento adottato per un valore nullo
-di \param{flags} da tutte le altre funzioni, \func{linkat} è l'unica per cui
-può essere usato esplicitamente questo valore e per la quale non ha senso
-usare \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}. Per avere un quadro d'insieme si è
-riassunto in tab.~\ref{tab:at-functions_constant_values} l'elenco delle
-costanti utilizzabili per i valori di \param{flags}.
+\const{AT\_REMOVEDIR}, essa si comporterà come \func{rmdir}, in tal caso
+\param{pathname} deve essere una directory, che sarà rimossa qualora risulti
+vuota. Non essendo in questo caso prevista la possibilità di usare altri
+valori (la funzione non segue comunque i collegamenti simbolici e
+\const{AT\_EMPTY\_PATH} non è supportato) anche se \param{flags} è una
+maschera binaria, essendo \const{AT\_REMOVEDIR} l'unico flag disponibile per
+questa funzione, lo si può assegnare direttamente.
+
+Un'altra funzione di sistema che usa l'argomento \param{flags} è
+\func{utimensat}, che però non è una corrispondente esatta delle funzioni
+classiche \func{utimes} e \func{lutimes}, in quanto ha una maggiore precisione
+nella indicazione dei tempi dei file, per i quali, come per \func{futimens},
+si devono usare strutture \struct{timespec} che consentono una precisione fino
+al nanosecondo; la funzione è stata introdotta con il kernel
+2.6.22,\footnote{in precedenza, a partire dal kernel 2.6.16, era stata
+ introdotta una \textit{system call} \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 ne
+ parleremo.} ed il suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{fcntl.h}
+\fhead{sys/stat.h}
+\fdecl{int utimensat(int dirfd, const char *pathname, const struct
+ timespec times[2],\\
+\phantom{int utimensat(}int flags)}
+\fdesc{Cambia i tempi di un file.}
+}
+
+{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
+ caso \var{errno} assumerà i valori di \func{utimes}, \func{lutimes} e
+ \func{futimens} con lo stesso significato ed inoltre:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{dirfd} non è \const{AT\_FDCWD} o un file
+ descriptor valido.
+ \item[\errcode{EFAULT}] \param{dirfd} è \const{AT\_FDCWD} ma
+ \param{pathname} è \var{NULL} o non è un puntatore valido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] si usato un valore non valido per \param{flags},
+ oppure \param{pathname} è \var{NULL}, \param{dirfd} non è
+ \const{AT\_FDCWD} e \param{flags} contiene \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}.
+ \item[\errcode{ESRCH}] non c'è il permesso di attraversamento per una delle
+ componenti di \param{pathname}.
+ \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
+
+La funzione imposta i tempi dei file utilizzando i valori passati nel vettore
+di strutture \struct{timespec} ed ha in questo lo stesso comportamento di
+\func{futimens}, vista in sez.~\ref{sec:file_file_times}, ma al contrario di
+questa può essere applicata anche direttamente ad un file come \func{utimes};
+l'unico valore consentito per \param{flags} è \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}
+che indica alla funzione di non dereferenziare i collegamenti simbolici, cosa
+che le permette di riprodurre anche le funzionalità di \func{lutimes} (con una
+precisione dei tempi maggiore).
+
+Su Linux solo \func{utimensat} è una \textit{system call} mentre
+\func{futimens} è una funzione di libreria, infatti \func{utimensat} ha un
+comportamento speciale se \param{pathname} è \var{NULL}, in tal caso
+\param{dirfd} viene considerato un file descriptor ordinario e il cambiamento
+del tempo viene applicato al file sottostante, qualunque esso sia. Viene cioè
+sempre usato il comportamento che per altre funzioni deve essere attivato con
+\const{AT\_EMPTY\_PATH} (che non è previsto per questa funzione) per cui
+\code{futimens(fd, times}) è del tutto equivalente a \code{utimensat(fd, NULL,
+ times, 0)}. Si tenga presente che nella \acr{glibc} questo comportamento è
+disabilitato, e la funzione, seguendo lo standard POSIX, ritorna un errore di
+\errval{EINVAL} se invocata in questo modo.
+
+Come corrispondente di \func{stat}, \func{fstat} e \func{lstat} si può
+utilizzare invece la funzione di sistema \funcd{fstatat}, il cui prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{fcntl.h}
+\fhead{sys/stat.h}
+\fdecl{int fstatat(int dirfd, const char *pathname, struct stat *statbuf, int
+ flags)}
+\fdesc{Legge le informazioni di un file.}
+}
+
+{La funzione ritorna gli stessi valori e gli stessi codici di errore di
+ \func{stat}, \func{fstat}, o \func{lstat} a seconda del valore di
+ \param{flags}, ed in più:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{dirfd} non è un file descriptor valido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{flags} non ha un valore valido.
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{pathname} è un \textit{pathname} relativo,
+ ma \param{dirfd} fa riferimento ad un file.
+ \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
+
+La funzione ha lo stesso comportamento delle sue equivalenti classiche, l'uso
+di \param{flags} consente di farla comportare come \func{lstat} se si usa
+\const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}, o come \func{fstat} se si usa con
+\const{AT\_EMPTY\_PATH} e si passa il file descriptor in \param{dirfd}. Viene
+però supportato l'ulteriore valore \const{AT\_NO\_AUTOMOUNT} che qualora
+\param{pathname} faccia riferimento ad una directory marcata per
+l'\textit{automount} ne evita il montaggio automatico.
+
+Ancora diverso è il caso di \funcd{linkat} anche se in questo caso l'utilizzo
+continua ad essere attinente al comportamento con i collegamenti simbolici, il
+suo prototipo è:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{fcntl.h}
+\fdecl{int linkat(int olddirfd, const char *oldpath, int newdirfd, \\
+\phantom{int linkat(}const char *newpath, int flags)}
+\fdesc{Crea un nuovo collegamento diretto (\textit{hard link}).}
+}
+
+{La funzione ritorna gli stessi valori e gli stessi codici di errore di
+ \func{link}, ed in più:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{olddirfd} o \param{newdirfd} non sono un file
+ descriptor valido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{flags} non ha un valore valido.
+ \item[\errcode{ENOENT}] \param{oldpath} o \param{newpath} è un
+ \textit{pathname} relativo, ma la corrispondente directory di partenza
+ (\param{olddirfd} o \param{newdirfd}) è stata cancellata, oppure si è
+ cercato di creare un \textit{link} da un file descriptor aperto con
+ \const{O\_TMPFILE} e \const{O\_EXCL}, oppure si è usato
+ \const{AT\_EMPTY\_PATH} senza privilegi amministrativi.
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{oldpath} e \param{newpath} sono
+ \textit{pathname} relativi, ma \param{olddirfd} o \param{newdirfd} fa
+ riferimento ad un file.
+ \item[\errcode{EPERM}] si è usato \const{AT\_EMPTY\_PATH} con
+ \param{oldpath} vuoto e \param{olddirfd} che fa riferimento ad una
+ directory.
+ \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
+
+Anche in questo caso la funzione svolge lo stesso compito della
+corrispondente classica \func{link}, ma dovendo specificare due
+\textit{pathname} (sorgente e destinazione) aggiunge a ciascuno di essi un
+argomento (rispettivamente \param{olddirfd} e \param{newdirfd}) per poter
+indicare entrambi come relativi a due directory aperte in precedenza.
+
+In questo caso, dato che su Linux il comportamento di \func{link} è quello di
+non seguire mai i collegamenti simbolici, \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} non
+viene utilizzato. A partire dal kernel 2.6.18 è stato aggiunto a questa
+funzione la possibilità di usare il valore \const{AT\_SYMLINK\_FOLLOW} per
+l'argomento \param{flags},\footnote{nei kernel precedenti, dall'introduzione
+ nel 2.6.16, l'argomento \param{flags} era presente, ma senza alcun valore
+ valido, e doveva essere passato sempre con valore nullo.} che richiede di
+dereferenziare un eventuale collegamento simbolico creando un \textit{hard
+ link} al file puntato da quest'ultimo.
+
+Inoltre a partire dal kernel 3.11 si può usare \const{AT\_EMPTY\_PATH} con lo
+stesso significato già visto in precedenza applicato ad \param{olddirfd}, si
+può cioè creare un nuovo \textit{hard link} al file associato al file
+descriptor \param{olddirfd}, passando un valore nullo per
+\param{oldpath}. Questa operazione però è privilegiata e richiede i privilegi
+di amministratore (la \textit{capability} \const{CAP\_DAC\_READ\_SEARCH}),
+infatti in questo modo la funzione si comporta come una ipotetica
+\texttt{flink}, una \textit{system call} di cui è stato spesso chiesta la
+creazione, che permetterebbe di associare direttamente un nome ad un file
+descriptor, ma che non è mai stata realizzata per problemi di sicurezza.
+
+Il problema infatti è che le verifiche di accesso sono fatte quando il file
+viene aperto e non attengono solo ai permessi del file stesso, ma anche a
+quelli delle directory del suo \textit{pathname}; se una volta aperto venisse
+collegato in un altra directory eventuali restrizioni imposte sulle directory
+del suo \textit{pathname} andrebbero perse. Inoltre sarebbe possibile accedere
+al file sottostante anche in scrittura per un file descriptor che è stato
+fornito come aperto in sola lettura, o con accesso libero per un file
+descriptor fornito aperto in \textit{append}. Infine e la funzione
+consentirebbe rendere accessibile all'interno di un \textit{choot} (vedi
+sez.~\ref{sec:file_chroot}) un qualunque file sia stato aperto fuori dallo
+stesso prima di entrarvi.
+
+% NOTE per la discussione sui problemi di sicurezza relativi a questa
+% funzionalità vedi http://lwn.net/Articles/562488/
+
+Per questo motivo l'uso di \const{AT\_EMPTY\_PATH} richiede comunque privilegi
+amministrativi, anche se, quando è disponibile il filesystem \texttt{/proc}, è
+possibile usare \func{linkat} per creare un file da un qualunque file
+descriptor un processo abbia aperto, usandola con un codice analogo al
+seguente:\footnote{non esiste al momento, se si sta usando il filesystem
+ \textit{proc}, una modalità per evitare i rischi illustrati in precedenza.}
+\includecodesnip{listati/procfd_linkat.c}
+e questa modalità è anche quella con cui è possibile assegnare in un secondo
+tempo il nome ad un file anonimo creato usando \func{open} con
+\const{O\_TMPFILE}; ma si deve tenere presente che per questi file la funzione
+ha un comportamento particolare.
+
+In generale infatti quando il file sorgente di \func{linkat} ha un numero di
+collegamenti nulli (cosa che avviene ad esempio quando si apre un file
+temporaneo e lo si cancella subito dopo oppure quando viene cancellato un file
+aperto in precedenza) la funzione non consente di ricollegarlo ad un altro
+file riassegnandogli un nuovo nome e fallisce sempre con un errore di
+\errval{ENOENT} qualunque siano i permessi del processo, e che si usi questo
+approccio o \const{AT\_EMPTY\_PATH}. Ma questo non avviene se il file
+descriptor è stato ottenuto con \const{O\_TMPFILE}, in tal caso la funzione ha
+successo, a meno che non si sia usato nell'apertura anche \const{O\_EXCL} per
+impedire questo comportamento, e continuare ad ottenere \errval{ENOENT}.
+
+In fig.~\ref{fig:initfile} si è riportato il codice della funzione
+\func{InitFile}, che consente di creare in maniera sicura il contenuto
+iniziale di un file utilizzando \const{O\_TMPFILE} e \func{linkat}, come
+accennato a pag.~\pageref{open_o_tmpfile_flag}. La funzione richiede di
+indicare il file da creare usando la sintassi delle \textit{at-functions},
+specificando la directory in cui crearlo con il corrispondente file descriptor
+passato nell'argomento \texttt{dirfd} ed il pathname relativo ed essa passato
+l'argomento \texttt{file}; il contenuto iniziale del file deve essere fornito
+nel buffer \texttt{buf} di lunghezza \texttt{size}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize \centering
+ \begin{minipage}[c]{\codesamplewidth}
+ \includecodesample{listati/InitFile.c}
+ \end{minipage}
+ \caption{Esempio di codice per creare in maniera sicura il contenuto
+ iniziale di un file.}
+ \label{fig:initfile}
+\end{figure}
+
+La funzione come primo passo (\texttt{\small 6--10}) ottiene un file
+descriptor accessibile in lettura/scrittura invocando \func{openat} con il
+flag \const{O\_TMPFILE} per ottenere un file anonimo, facendo riferimento a
+quella che sarà la directory di destinazione in cui poi verrà collegato lo
+stesso passata dal chiamante in \texttt{dirfd}, usando ``\texttt{.}'' come
+\textit{pathname} relativo. Si noti come nella chiamata si impostino anche
+(per semplicità si è usato un valore fisso) i valori iniziali dei permessi del
+file (lettura e scrittura solo per il proprietario), e come dopo la chiamata
+si controlli la presenza di un eventuale errore, ritornandolo con un messaggio
+qualora avvenga.
+
+Il secondo passo (\texttt{\small 11--15}) è quello di chiamare la funzione
+\func{FullWrite} (che tratteremo in dettaglio in sez.~\ref{sec:sock_io_behav})
+per eseguire la scrittura del contenuto del buffer \texttt{buf} sul file
+anonimo ottenuto con \func{openat}; in sostanza la funzione scrive tutto il
+contenuto del buffer, iterando le scritture qualora non sia possibile eseguire
+tutto con una singola \func{write}, cosa che comunque per i file su disco in
+genere non avviene mai.
+
+Una volta completata con successo la scrittura l'ultimo passo (\texttt{\small
+ 17--23}) è collegare il file anonimo con \func{linkat}, per questo però
+occorre utilizzare il \textit{pathname} ad esso associato sotto
+\texttt{/proc}, che viene ottenuto (\texttt{\small 16}) con una
+\func{snprintf} (vedi sez.~\ref{sec:file_formatted_io}) usando file descriptor
+restituito da \func{openat}. Con questo \textit{pathname} si può procedere
+(\texttt{\small 17}) a chiamare \func{linkat} per eseguire il collegamento, in
+cui occorre usare il flag \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} come nell'esempio
+precedente.
+
+Altre due funzioni che utilizzano due \textit{pathname} (e due file
+descriptor) sono \funcd{renameat} e \funcd{renameat2}, corrispondenti alla
+classica \func{rename}; i rispettivi prototipi sono:
+
+\begin{funcproto}{
+\fhead{fcntl.h}
+\fdecl{int renameat(int olddirfd, const char *oldpath, int newdirfd, const
+ char *newpath)}
+\fdecl{int renameat2(int olddirfd, const char *oldpath, int newdirfd, \\
+\phantom{int renameat2(}const char *newpath, int flags)}
+\fdesc{Rinomina o sposta un file o una directory.}
+}
+
+{La funzioni ritornano gli stessi valori e gli stessi codici di errore di
+ \func{rename}, ed in più per entrambe:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{olddirfd} o \param{newdirfd} non sono un file
+ descriptor valido.
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{oldpath} e \param{newpath} sono
+ \textit{pathname} relativi, ma i corrispondenti \param{oldirfd} o
+ \param{newdirfd} fan riferimento ad un file e non a una directory.
+ \end{errlist}
+ e per \func{renameat2} anche:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EEXIST}] si è richiesto \macro{RENAME\_NOREPLACE} ma
+ \param{newpath} esiste già.
+ \item[\errcode{EINVAL}] Si è usato un flag non valido in \param{flags}, o si
+ sono usati insieme a \macro{RENAME\_EXCHANGE} o \macro{RENAME\_NOREPLACE}
+ o \macro{RENAME\_WHITEOUT}, o non c'è il supporto nel filesystem per una
+ delle operazioni richieste in \param{flags}.
+ \item[\errcode{ENOENT}] si è richiesto \macro{RENAME\_EXCHANGE} e
+ \param{newpath} non esiste.
+ \item[\errcode{EPERM}] si è richiesto \macro{RENAME\_WHITEOUT} ma il
+ chiamante non ha i privilegi di amministratore.
+ \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
+
+In realtà la corrispondente di \func{rename}, prevista dallo standard
+POSIX.1-2008 e disponibile dal kernel 2.6.16 come le altre
+\textit{at-functions}, sarebbe soltanto \func{renameat}, su Linux però, a
+partire dal kernel dal 3.15, questa è stata realizzata in termini della nuova
+funzione di sistema \func{renameat2} che prevede l'uso dell'argomento
+aggiuntivo \param{flags}; in questo caso \func{renameat} è totalmente
+equivalente all'utilizzo di \func{renamat2} con un valore nullo per
+\param{flags}.
+
+L'uso di \func{renameat} è identico a quello di \func{rename}, con la sintassi
+delle \textit{at-functions} applicabile ad entrambi i \textit{pathname} passati
+come argomenti alla funzione. Con \func{renameat2} l'introduzione
+dell'argomento \func{flags} (i cui valori possibili sono riportati in
+tab.~\ref{tab:renameat2_flag_values}) ha permesso di aggiungere alcune
+funzionalità specifiche di Linux non previste al momento da nessuno standard
+(la funzione è disponibile nelle \acr{glibc} a partire dalla versione 2.28).
\begin{table}[htb]
\centering
\textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \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\_EMPTY\_PATH} & Usato da varie funzioni per operare
- direttamente (specificando una stringa vuota
- per il \texttt{pathname}) sul file descriptor
- \param{dirfd} che in questo caso deve essere
- ottenuto aprendo un file, che
- può non essere una directory, con il flag
- \param{O\_PATH} (vedi
- sez.~\ref{sec:file_open_close}).\\
- \constd{AT\_REMOVEDIR} & Usato solo da \func{unlinkat}, richiede che
- la funzione si comporti come \func{rmdir}
- invece che come \func{unlink}.\\
- \constd{AT\_SYMLINK\_FOLLOW}& Se impostato la funzione esegue la
- dereferenziazione dei collegamenti simbolici
- (usato esplicitamente solo da
- \func{linkat}).\\
- \constd{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}& Se impostato la funzione non esegue la
- dereferenziazione dei collegamenti
- simbolici.\\
+ \const{RENAME\_EXCHANGE} & richiede uno scambio di nomi fra
+ \param{oldpath} e \param{newpath}, non è
+ usabile con \const{RENAME\_NOREPLACE}.\\
+ \const{RENAME\_NOREPLACE}& non sovrascrive \param{newpath} se questo
+ esiste dando un errore.\\
+ \const{RENAME\_WHITEOUT} & crea un oggetto di \textit{whiteout}
+ contestualmente al cambio di nome
+ (disponibile a partire dal kernel 3.18).\\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Le costanti utilizzate per i bit dell'argomento
- aggiuntivo \param{flags} delle \textit{at-functions}.}
- \label{tab:at-functions_constant_values}
+ \caption{I valori specifici dei bit dell'argomento \param{flags} per l'uso
+ con \func{renameat2}.}
+ \label{tab:renameat2_flag_values}
\end{table}
+L'uso dell'argomento \param{flags} in questo caso non attiene alle
+funzionalità relative alla \textit{at-functions}, ma consente di estendere le
+funzionalità di \func{rename}. In particolare \func{renameat2} consente di
+eseguire uno scambio di nomi in maniera atomica usando il flag
+\constd{RENAME\_EXCHANGE}; se specificato la funzione rinomina in un colpo
+solo \param{oldpath} in \param{newpath} e \param{newpath} in
+\param{oldpath}. Usando questo flag, entrambi i \textit{pathname} passati come
+argomenti devono esistere, e non è possibile usare \const{RENAME\_NOREPLACE},
+non ci sono infine restrizioni sul tipo di file (regolare, directory, link
+simbolici, dispositivo) di cui si scambia il nome.
+
+Il flag \constd{RENAME\_NOREPLACE} consente di richiedere la generazione di un
+errore nei casi in cui \func{rename} avrebbe causato una sovrascrittura della
+destinazione, rendendo possibile evitare la stessa in maniera atomica; un
+controllo preventivo dell'esistenza del file infatti avrebbe aperto alla
+possibilità di una \textit{race condition} fra il momento del controllo e
+quella del cambio di nome.
+
+\itindbeg{overlay~filesytem}
+\itindbeg{union~filesytem}
+
+Infine il flag \constd{RENAME\_WHITEOUT}, introdotto con il kernel 3.18,
+richiede un approfondimento specifico, in quanto attiene all'uso della
+funzione con dei filesystem di tipo \textit{overlay}/\textit{union}, dato che
+il flag ha senso solo quando applicato a file che stanno su questo tipo di
+filesystem. Un \textit{overlay} o \textit{union filesystem} è un filesystem
+speciale strutturato in livelli, in cui si rende scrivibile un filesystem
+accessibile in sola lettura, \textsl{sovrapponendogli} un filesystem
+scrivibile su cui vanno tutte le modifiche. Un tale tipo di filesystem serve
+ad esempio a rendere scrivibili i dati processati quando si fa partire una
+distribuzione \textit{Live} basata su CD o DVD, ad esempio usando una
+chiavetta o uno spazio disco aggiuntivo.
+
+In questo caso quando si rinomina un file che sta nello strato in sola lettura
+questo viene copiato a destinazione sulla parte accessibile in scrittura, ma
+l'originale non può essere cancellato; per far si che esso non appaia più è
+possibile creare un oggetto speciale del filesystem, chiamato
+\textit{whiteout}, che serve a renderlo non più visibile. La funzione consente
+di creare questo oggetto, che in un filesystem ordinario verrebbe visto come
+un file di dispositivo con \textit{major minor} e \textit{minor number} nulli,
+in maniera atomica quando si rinomina un file. Dato che l'uso di
+\const{RENAME\_WHITEOUT} comporta in sostanza la creazione di un file di
+dispositivo, l'operazione è privilegiata (occorre la \textit{capability}
+\const{CAP\_MKNOD}), inoltre occorre anche il supporto nel filesystem usato
+come supporto per la scrittura. Infine l'operazione non è compatibile con
+\const{RENAME\_EXCHANGE}.
+
+\itindend{overlay~filesytem}
+\itindend{union~filesytem}
+
+Benché non rientri nelle \textit{at-functions} previste nello standard
+POSIX.1-2008, tratteremo qui anche la funzione di sistema \funcd{statx},
+introdotta con il kernel 4.11 e disponibile dalle versione 2.28 della
+\acr{glibc}, il cui prototipo è:
+\begin{funcproto}{
+\fhead{sys/types.h}
+\fhead{sys/stat.h}
+\fhead{unistd.h}
+\fhead{fcntl.h}
+\fdecl{int statx(int dirfd, const char *pathname, int flags, \\
+\phantom{int statx(}unsigned int mask, struct statx *statxbuf)}
+\fdesc{Legge le informazioni di un file.}
+}
+{La funzione ritorna gli stessi valori e gli stessi codici di errore di
+ \func{stat}, \func{fstat}, o \func{lstat} a seconda del valore di
+ \param{flags}, ed in più:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{dirfd} non è un file descriptor valido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{flags} non ha un valore valido o \param{mask}
+ ha un valore riservato.
+ \item[\errcode{ENOTDIR}] \param{pathname} è un \textit{pathname} relativo,
+ ma \param{dirfd} fa riferimento ad un file.
+ \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
-% TODO trattare fstatat e con essa
-% TODO trattare anche statx, aggiunta con il kernel 4.11 (vedi
-% https://lwn.net/Articles/707602/ e
-% https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=a528d35e8bfcc521d7cb70aaf03e1bd296c8493f)
+La funzione è una estensione specifica di Linux consente di leggere le
+informazioni di un file; ha la stessa sintassi di \func{fstatat} utilizzando
+con lo stesso significato gli argomenti \param{dirfd} e \param{pathname} ed i
+valori \const{AT\_EMPTY\_PATH}, \const{AT\_NO\_AUTOMOUNT} e
+\const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} per \param{flags}. Si può pertanto indicare il
+file di cui si vogliono ottenere i dati con un \textit{pathname} assoluto, con
+un \textit{pathname} relativo (sia alla directory corrente che a quella
+indicata da \param{dirfd}) o con un file descriptor ad esso associato.
+
+La funzione però consente di ottenere informazioni più dettagliate rispetto a
+quelle fornite dalle funzioni tradizionali come \func{stat} e \func{fstatat},
+ed è in grado di controllare le modalità con cui le ottiene nel caso un file
+sia posto su un filesystem remoto. Per questo, oltre ai tre valori
+precedenti, l'argomento \param{flags} consente anche gli ulteriori valori
+elencati in tab.~\ref{tab:statx_flags_const}, con il significato ivi
+illustrato.
-% TODO manca prototipo di linkat, verificare se metterlo o metter menzione
-% altre modifiche al riguardo nel 3.11 (AT_EMPTY_PATH?) vedi
-% http://lwn.net/Articles/562488/
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \constd{AT\_STATX\_SYNC\_AS\_STAT}& si comporta esattamente come
+ \func{stat}, in questo caso (il default
+ se non viene indicato niente) il
+ risultato dipende dal tipo di
+ filesystem.\\
+ \constd{AT\_STATX\_FORCE\_SYNC}& richiede che i valori degli attributi
+ richiesti siano, in caso di un filesystem
+ di rete, siano sincronizzati con il server
+ remoto, questo può forzare una scrittura
+ dei dati (in particolare i tempi del file)
+ verso lo stesso.\\
+ \constd{AT\_STATX\_DONT\_SYNC} & chiede di non sincronizzare nessun dato,
+ ritornando quanto presente nella cache,
+ questo significa che i dati potrebbero
+ essere non coerenti ed aggiornati, ma si
+ evita, in caso di filesystem di rete, la
+ necessità di contattare il server remoto.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Valori specifici di \func{statx} per l'argomento \param{flags}.}
+ \label{tab:statx_flags_const}
+\end{table}
-% TODO: Trattare esempio di inzializzazione di file e successivo collegamento
-% con l'uso di O_TMPFILE e linkat, vedi man open
+La funzione restituisce le informazioni relative al file richiesto nella
+struttura \struct{statx} puntata dall'argomento \param{statxbuf}. Inoltre
+data la quantità di informazioni che possono essere richieste, la funzione
+consente, con l'argomento \param{mask} di selezionare quelle volute, questa
+deve essere assegnata ad una maschera binaria dei valori illustrati in
+tab.~\ref{tab:statx_mask_const}.
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|l|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \constd{STATX\_TYPE} & Tipo del file (\texttt{stx\_mode \& S\_IFMT}).\\
+ \constd{STATX\_MODE} & Permessi del file (\texttt{stx\_mode \&
+ \tild{}S\_IFMT}).\\
+ \constd{STATX\_NLINK} & Numero di collegamenti (\textit{hard link},
+ \texttt{stx\_nlink}).\\
+ \constd{STATX\_UID} & Proprietario del file (per \ids{UID},
+ \texttt{stx\_uid}).\\
+ \constd{STATX\_GID} & Gruppo proprietario del file (per \ids{GID},
+ \texttt{stx\_gid}).\\
+ \constd{STATX\_ATIME} & Tempo di ultimo accesso (\texttt{stx\_atime}).\\
+ \constd{STATX\_MTIME} & Tempo di ultima modifica (\texttt{stx\_mtime}).\\
+ \constd{STATX\_CTIME} & Tempo di ultimo cambiamento (\texttt{stx\_ctime}).\\
+ \constd{STATX\_INO} & Numero di \textit{inode} (\texttt{stx\_ino}).\\
+ \constd{STATX\_SIZE} & Dimensione del file (\texttt{stx\_size}).\\
+ \constd{STATX\_BLOCKS}& Numero di blocchi del file (\texttt{stx\_blocks}).\\
+ \constd{STATX\_BASIC\_STATS}& Tutte le informazioni precedenti.\\
+ \constd{STATX\_BTIME} & Tempo di creazione (\texttt{stx\_btime}).\\
+% \constd{}& .\\
+ \constd{STATX\_ALL} & Tutte le informazioni.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Le costanti per i valori dell'argomento \param{mask} di
+ \func{statx}.}
+ \label{tab:statx_mask_const}
+\end{table}
-% TODO manca prototipo di renameat2, introdotta nel 3.15, vedi
-% http://lwn.net/Articles/569134/
-% TODO manca prototipo di execveat, introdotta nel 3.19, vedi
-% https://lwn.net/Articles/626150/ cerca anche fexecve
+Si tenga presente che il kernel non richiede che \param{mask} contenga solo i
+flag di tab.~\ref{tab:statx_mask_const}, valori ulteriori in genere vengono
+ignorati ma non si può comunque indicare un valore qualunque in quanto alcuni
+bit sono riservati per future estensioni.\footnote{in particolare il bit
+ \constd{STATX\_\_RESERVED} che se usato causa il fallimento della funzione
+ con un errore di \errval{EINVAL}.} Inoltre non è detto che tutte le
+informazioni richieste con \param{mask} siano disponibili, per questo il
+kernel restituisce in un opportuno campo della struttura \struct{statx},
+\var{stx\_mask}, quali sono i dati effettivamente restituiti, che possono in
+alcuni casi essere anche di più di quelli richiesti (se l'informazione
+aggiuntiva è ottenuta senza costi ulteriori) per cui è normale che questo
+valore possa essere diverso da quanto richiesto.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
+ \includestruct{listati/statx.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{statx} per la lettura delle informazioni dei
+ file.}
+ \label{fig:file_statx_struct}
+\end{figure}
-\texttt{ATTENZIONE PARTE DA RIVEDERE}
+Si è riportata in fig.~\ref{fig:file_statx_struct} la definizione della
+struttura \struct{statx} come presente in \headfile{sys/stat.h}; i campi
+\var{stx\_mode}, \var{stx\_nlink}, \var{stx\_uid}, \var{stx\_gid},
+\var{stx\_ino}, \var{stx\_size}, \var{stx\_blksize}, \var{stx\_blocks} sono
+identici agli analoghi (con prefisso \texttt{st\_}) dell'ordinaria struttura
+\struct{stat} illustrata in fig.~\ref{fig:file_stat_struct} e vale per essi
+quanto già detto in sez.~\ref{sec:file_stat} e seguenti.
+\begin{figure}[!htb]
+ \footnotesize
+ \centering
+ \begin{minipage}[c]{0.8\textwidth}
+ \includestruct{listati/statx_timestamp.h}
+ \end{minipage}
+ \normalsize
+ \caption{La struttura \structd{statx\_timestamp} per i tempi dei file con
+ \func{statx}. }
+ \label{fig:file_statx_timestamp_struct}
+\end{figure}
-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 \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
-precisione fino al nanosecondo; la funzione è stata introdotta con il kernel
-2.6.22,\footnote{in precedenza, a partire dal kernel 2.6.16, era stata
- introdotta una \textit{system call} \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 ne
- parleremo.} ed il suo prototipo è:
+Anche i campi \var{stx\_atime}, \var{stx\_mtime}, \var{stx\_ctime} mantengono
+questa analogia, ma esprimono i tempi di ultimo accesso, modifica e
+cambiamento con una precisione ed estensione maggiore grazie all'uso di una
+struttura dedicata \struct{statx\_timestamp} (riportata in
+fig.~\ref{fig:file_statx_timestamp_struct}) che consente di estendere i tempi
+dei file ad una granularità del nanosecondo e con un valore dello \textit{unix
+ time} (vedi sez.~\ref{sec:sys_unix_time}) a 64 bit, che non darà problemi di
+overflow per parecchio tempo (sicuramente ben oltre la durata di questa
+guida).
+
+Oltre ai precedenti, e a \val{stx\_mask} che abbiamo già visto e che indica
+quali delle informazioni richieste alla funzione sono state fornite,
+\func{statx} prevede una serie di informazioni aggiuntive fornite in
+altrettanti nuovi campi, illustrati nell'elenco seguente. È comunque previsto
+che in futuro \struct{statx} venga estesa per supportare ulteriori
+informazioni.
+
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.6cm}\desclabelstyle{\nextlinelabel}}
+\item[\var{stx\_btime}] In questo campo viene restituito il \textsl{tempo di
+ creazione} del file. Come detto in sez.~\ref{sec:file_file_times} questo
+ tempo normalmente non esiste in un sistema \textit{unix-like}, ma per
+ migliorare l'interoperabilità è stato aggiunto nelle versioni più recenti di
+ vari filesystem (come XFS, \acr{ext4}, ecc.) in modo che possa essere
+ utilizzato da servizi di condivisione dei file (è usato da \textsl{Samba},
+ ed è previsto nello standard di NFSv4).
+\item[\var{stx\_attributes\_mask}] in questo campo viene restituita una
+ maschera che indica quali sono i bit restituiti in \var{stx\_attributes}
+ effettivamente supportati per il file, e per poter utilizzare quest'ultimo
+ occorre sempre eseguire un AND aritmetico con \var{stx\_attributes\_mask} per
+ ottenere i valori validi.
+\item[\var{stx\_attributes}] in questo campo vengono restituiti gli eventuali
+ attributi addizionali posseduti dal file. Gran parte di questi sono quelli
+ impostati con i comandi \cmd{lsattr} e \cmd{chattr} ed abbiamo già incontrato
+ alcuni di essi in sez.~\ref{sec:file_perm_overview}. Gli attributi vengono
+ restituiti in forma di maschera binaria con i valori delle costanti elencate
+ in tab.~\ref{tab:statx_stx_attributes}, dove si trova anche la relativa
+ descrizione.
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{8cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Costante} & \textbf{Significato} \\
+ \hline
+ \hline
+ \constd{STATX\_ATTR\_COMPRESSED}& Il file è compresso automaticamente dal
+ filesystem (quindi può richiedere un
+ maggior uso di risorse in caso di
+ accesso).\\
+ \constd{STATX\_ATTR\_IMMUTABLE} & Il file è marcato come
+ \textit{immutable} e non può essere
+ modificato in nessun modo (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).\\
+ \constd{STATX\_ATTR\_APPEND} & Il file è marcato come
+ \textit{append-only} e può essere
+ soltanto esteso in \textit{append} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).\\
+ \constd{STATX\_ATTR\_NODUMP} & Il file è marcato per essere escluso da
+ eventuali backup a livello di filesystem
+ come quelli eseguiti con il comando
+ \cmd{dump}.\\
+ \constd{STATX\_ATTR\_ENCRYPTED} & Il file è cifrato sul filesystem ed è
+ necessaria una chiave di accesso per
+ decifrarne il contenuto.\\
+ \constd{STATX\_ATTR\_AUTOMOUNT} & Il file, in questo caso in genere una
+ directory, è marcata come punto di
+ innesco per un \textit{automount}.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Le costanti degli attributi addizionali restituiti in
+ \var{stx\_attributes}.}
+ \label{tab:statx_stx_attributes}
+\end{table}
+
+\item[\var{stx\_rdev\_major}, \var{stx\_rdev\_minor}] in questi campi vengono
+ restituiti rispettivamente \textit{major number} e \textit{minor number} del
+ file quando questo è un file di dispositivo (fanno le veci del campo
+ \var{st\_rdev} di \struct{stat}).
+
+\item[\var{stx\_dev\_major}, \var{stx\_dev\_minor}] in questi campi vengono
+ restituiti \textit{major number} e \textit{minor number} del dispositivo su
+ cui risiede il file (fanno le veci del campo \var{st\_dev} di \struct{stat}).
+\end{basedescript}
+
+Di questi campi \var{stx\_mode}, \var{stx\_nlink}, \var{stx\_uid},
+\var{stx\_gid}, \var{stx\_ino}, \var{stx\_size} e \var{stx\_blocks} e quelli
+relativi ai tempi ordinari dei file vengono sempre restituiti, ed il relativo
+valore in \struct{statx} sovrascritto, indipendentemente dal fatto che siano
+stati richiesti o no, con \var{stx\_mask} che indicherà quali sono quelli che
+hanno valori effettivamente validi.
+
+Se un filesystem ha dei campi che non esistono o hanno valori senza
+corrispondenza in un sistema unix-like, questi potranno essere restituiti con
+valori fittizi ricostruiti, ad esempio usando \ids{UID} e \ids{GID} impostati
+in fase di montaggio per un filesystem che non supporta gli utenti; in questi
+casi il relativo bit in \var{stx\_mask} sarà comunque cancellato. In caso di
+cambiamenti al file eseguiti in concorrenza a \func{statx} è possibile che
+campi diversi possano avere informazioni ottenute in momenti diversi, con
+valori precedenti o posteriori il cambiamento. Inoltre, se non richiesti
+esplicitamente, alcuni campi possono avere valori approssimati, ad esempio in
+caso di NFS, questi non vengono mai aggiornati dallo stato sul server remoto.
+
+Il campo \var{stx\_btime} viene restituito solo se richiesto, e si otterrà un
+valore nullo (ed il relativo bit in \var{stx\_mask} cancellato) se questo non
+esiste. Lo stesso vale nel caso si siano richiesti \var{stx\_rdev\_major} o
+\var{stx\_rdev\_minor} ed il file non è un file di dispositivo. I campi
+\var{stx\_dev\_major}, \var{stx\_dev\_minor} e \var{stx\_blksize} attengono
+ad informazioni locali, e sono sempre disponibili in maniera diretta.
+
+% NOTE: per statx https://lwn.net/Articles/707602/ e
+% https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=a528d35e8bfcc521d7cb70aaf03e1bd296c8493f)
+
+Infine trattiamo qui altre due funzioni, \func{fexecve} e \func{execveat}, che
+non attengono che in maniera indiretta all'uso dei file, ma sono comunque
+legate all'interfaccia delle \textit{at-functions}. In realtà la sola
+effettivamente collegata all'interfaccia delle \textit{at-functions} è la
+funzione di sistema \func{execveat}, introdotta con il kernel 3.19, e per la
+quale non è disponibile ancora un'interfaccia diretta nella \acr{glibc} che
+però la usa (quando disponibile) per realizzare \func{fexecve}.
+
+L'introduzione di queste funzioni nasce dall'esigenza di verificare i
+contenuti di un file eseguibile prima di eseguirlo. Fare il controllo (aprendo
+il file e verificandone il contenuto) e poi eseguirlo con \func{execve} è
+suscettibile alla possibilità che fra il controllo e l'esecuzione il nome del
+file o di una directory sovrastante venga cambiato.
+
+Per mitigare il problema nello standard POSIX.1-2008 è stata introdotta la
+funzione \funcd{fexecve} che consente di eseguire un programma usando un file
+descriptor al posto di un \textit{pathname}; il suo prototipo è:
\begin{funcproto}{
-\fhead{sys/time.h}
-\fdecl{int utimensat(int dirfd, const char *pathname, const struct
- timespec times[2], int flags)}
-\fdesc{Cambia i tempi di un file.}
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int fexecve(int fd, char *const argv[], char *const envp[])}
+\fdesc{Esegue un programma da un file descriptor.}
}
-{La funzione ritorna $0$ in caso di successo e $-1$ per un errore, nel qual
- caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
+{La funzione non ritorna in caso di successo e ritorna $-1$ per un errore,
+ nel qual caso \var{errno} assumerà uno dei valori:
\begin{errlist}
- \item[\errcode{EACCES}] si è richiesta l'impostazione del tempo corrente ma
- non si ha il permesso di scrittura sul file, o non si è proprietari del
- file o non si hanno i privilegi di amministratore; oppure il file è
- immutabile (vedi sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
- \item[\errcode{EBADF}] \param{dirfd} non è \const{AT\_FDCWD} o un file
- descriptor valido.
- \item[\errcode{EFAULT}] \param{times} non è un puntatore valido oppure
- \param{dirfd} è \const{AT\_FDCWD} ma \param{pathname} è \var{NULL} o non è
- un puntatore valido.
- \item[\errcode{EINVAL}] si sono usati dei valori non corretti per i tempi di
- \param{times}, oppure è si usato un valore non valido per \param{flags},
- oppure \param{pathname} è \var{NULL}, \param{dirfd} non è
- \const{AT\_FDCWD} e \param{flags} contiene \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}.
- \item[\errcode{EPERM}] si è richiesto un cambiamento nei tempi non al tempo
- corrente, ma non si è proprietari del file o non si hanno i privilegi di
- amministratore; oppure il file è immutabile o \textit{append-only} (vedi
- sez.~\ref{sec:file_perm_overview}).
- \item[\errcode{ESRCH}] non c'è il permesso di attraversamento per una delle
- componenti di \param{pathname}.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{fd} non è un file descriptor, o \param{argv}
+ o \param{envp} sono \val{NULL}.
+ \item[\errcode{ENOSYS}] il filesystem \file{proc} non è disponibile (prima
+ del kernel 3.19).
\end{errlist}
- ed inoltre per entrambe \errval{EROFS} e per \func{utimensat}
- \errval{ELOOP}, \errval{ENAMETOOLONG}, \errval{ENOENT}, \errval{ENOTDIR} nel
- loro significato generico.}
+ oltre a tutti gli errori già visti per \func{execve}.}
\end{funcproto}
-La funzione imposta i tempi dei file utilizzando i valori passati nel vettore
-di strutture \struct{timespec} esattamente come \func{futimes} (si veda quanto
-illustrato in sez.~\ref{sec:file_file_times}).
-
-La funzione supporta invece, rispetto ad \func{utimes} che abbiamo visto in
-sez.~\ref{sec:file_file_times}, una sintassi più complessa che consente una
-indicazione sicura del file su cui operare specificando la directory su cui si
-trova tramite il file descriptor \param{dirfd} ed il suo nome come
-\textit{pathname relativo} in \param{pathname}.\footnote{su Linux solo
- \func{utimensat} è una \textit{system call} e \func{futimens} è una funzione
- di libreria, infatti se \param{pathname} è \var{NULL} \param{dirfd} viene
- considerato un file descriptor ordinario e il cambiamento del tempo
- applicato al file sottostante, qualunque esso sia, per cui
- \code{futimens(fd, times}) è del tutto equivalente a \code{utimensat(fd,
- NULL, times, 0)} ma nella \acr{glibc} questo comportamento è disabilitato
- seguendo lo standard POSIX, e la funzione ritorna un errore di
- \errval{EINVAL} se invocata in questo modo.}
-
-Torneremo su questa sintassi e sulla sua motivazione in
-sez.~\ref{sec:file_openat}, quando tratteremo tutte le altre funzioni (le
-cosiddette \textit{at-functions}) che la utilizzano; essa prevede comunque
-anche la presenza dell'argomento \param{flags} con cui attivare flag di
-controllo che modificano il comportamento della funzione, nel caso specifico
-l'unico valore consentito è \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} che indica alla
-funzione di non dereferenziare i collegamenti simbolici, cosa che le permette
-di riprodurre le funzionalità di \func{lutimes}.
-
-
-\texttt{ATTENZIONE PARTE DA RIVEDERE}
+La funzione esegue il programma contenuto nel file (su cui il chiamante deve
+avere il permesso di esecuzione) corrispondente a \param{fd}; questo deve
+essere stato ottenuto aprendo il relativo eseguibile in sola lettura o con
+\const{O\_PATH}. Questa funzione fino al kernel 3.19 veniva realizzata nella
+\acr{glibc} usando il filesystem \file{/proc} per ottenere da \param{fd} il
+file corrispondente in \file{/proc/self/fd/}, in maniera analoga a quanto
+visto per l'esempio di fig.~\ref{fig:initfile}.
+La funzione di sistema \funcd{execveat} è stata introdotta proprio per rendere
+più sicura l'esecuzione ed evitare la necessità di avere disponibile
+\file{/proc} per poter usare \func{fexecve}, il suo prototipo è:
-\itindend{at-functions}
+\begin{funcproto}{
+\fhead{unistd.h}
+\fdecl{int execveat(int dirfd, const char *pathname, char *const argv[], \\
+\phantom{int execveat(}char *const envp[], int flags)}
+\fdesc{Esegue un programma relativo ad una directory.}
+}
+
+{La funzione non ritorna in caso di successo e ritorna $-1$ per un errore, nel
+ qual caso \var{errno} assumerà, inoltre tutti gli errori già visti per
+ \func{execve}, uno dei valori:
+ \begin{errlist}
+ \item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file descriptor valido.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{flags} non ha un valore valido.
+ \item[\errcode{ELOOP}] si è usato \const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW} in
+ \param{flags} ma il file indicato è un link simbolico.
+ \item[\errcode{ENOENT}] il programma di cui si è richiesta l'esecuzione è
+ uno script, ma \func{dirfd} è aperto con il flag di
+ \textit{close-on-exec} e pertanto il programma non sarebbe accessibile
+ all'interprete.
+ \end{errlist}
+}
+\end{funcproto}
+
+La funzione segue la sintassi delle \textit{at-functions} per indicare il file
+da eseguire, e per il resto si comporta esattamente con come \func{execve} (le
+cui caratteristiche sono già state illustrate in
+sez.~\ref{sec:proc_exec}). Diventa così possibile indicare il programma da
+eseguire sia con un \textit{pathname} assoluto che relativo (usando
+\const{AT\_FDCWD} come \param{dirfd}), oppure con un \textit{pathname}
+relativo alla directory indicata da \param{dirfd}. In quest'ultima forma l'uso
+della funzione consente estendere i vantaggi delle \textit{at-functions} anche
+al caso dell'esecuzione di un programma.
+
+Inoltre usando, per \param{flags} il valore \const{AT\_EMPTY\_PATH}, si può
+indicare direttamente il file da eseguire aprendolo e passandone il file
+descriptor nell'argomento \param{dirfd}, ottenendo il comportamento di
+\func{fexecve}; quest'ultima infatti è sostanzialmente equivalente
+all'esecuzione di:
+\includecodesnip{listati/fexecve.c}
+l'unico altro valore utilizzabile per \param{flags} è
+\const{AT\_SYMLINK\_NOFOLLOW}, che fa fallire la funzione con un errore di
+\errval{ELOOP} se il file indicato è un link simbolico.
+
+Quando si usano \func{execveat} o \func{fexecve} per eseguire un programma
+attraverso un file descriptor è naturale impostare sullo stesso il flag di
+\textit{close-on-exec} in modo che questo venga automaticamente chiuso
+all'esecuzione. Questo evita di lasciare aperto inutilmente un file descriptor
+(un programma in genere non ha bisogno di avere un file aperto su se stesso),
+ma soprattutto evita problemi in caso di un eventuale uso ricorsivo di queste
+funzioni, in tal caso infatti, restando aperto ad ogni iterazione un ulteriore
+file descriptor, si potrebbe arrivare all'esaurimento degli stessi.
+
+Tutto questo però non è vero quando si vuole eseguire uno script; in tal caso
+infatti (si ricordi quanto detto a questo riguardo in
+sez.~\ref{sec:proc_exec}) il programma che viene effettivamente messo in
+esecuzione è l'interprete indicato nella riga iniziale dello script, che poi
+legge ed interpreta il codice da eseguire dallo script stesso. Ma se lancia lo
+script usando un file descriptor su cui è attivo il flag di
+\textit{close-on-exec}, questo sarà già chiuso quando l'interprete viene posto
+in esecuzione, rendendo impossibile la lettura del programma da
+interpretare.
+
+Per questo motivo, quando ci si trova in questa situazione, \func{execveat} (e
+quindi anche \func{fexecve}) eseguono un controllo preventivo e falliscono con
+un errore di \errval{ENOENT}. Pertanto se si vuole eseguire uno script
+passandone il file descriptor l'unica possibilità è non attivare il flag di
+\textit{close-on-exec}, esponendosi però al rischio di incorrere nei problemi
+accennati in precedenza.
% TODO: manca prototipo e motivazione di fexecve, da trattare qui in quanto
% inserita nello stesso standard e da usare con openat, vedi
% http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699939699/toc.pdf
-% TODO: manca prototipo e motivazione di execveat, vedi
-% http://man7.org/linux/man-pages/man2/execveat.2.html
+% TODO manca prototipo di execveat, introdotta nel 3.19, vedi
+% https://lwn.net/Articles/626150/ cerca anche fexecve
+
-\subsection{Le operazioni di controllo}
+% TODO: trattare i nuovi AT_flags quando e se arriveranno, vedi
+% https://lwn.net/Articles/767547/
+
+\itindend{at-functions}
+
+
+\subsection{Le operazioni di controllo sui file descriptor}
\label{sec:file_fcntl_ioctl}
Oltre alle operazioni base esaminate in sez.~\ref{sec:file_unix_interface}
ma la gestione sia delle loro proprietà, che di tutta una serie di ulteriori
funzionalità che il kernel può mettere a disposizione.
-% TODO: trattare qui i file seal
-
Per le operazioni di manipolazione e di controllo delle varie proprietà e
caratteristiche di un file descriptor, viene usata la funzione di sistema
\funcd{fcntl},\footnote{ad esempio si gestiscono con questa funzione varie
modalità di I/O asincrono (vedi sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}) e
- il \textit{file locking} (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}).} il cui
-prototipo è:
+ il \textit{file locking} (vedi sez.~\ref{sec:file_locking}) e altre
+ funzionalità avanzate che tratteremo più avanti.} il cui prototipo è:
\begin{funcproto}{
\fhead{unistd.h}
\fhead{fcntl.h}
\fdecl{int fcntl(int fd, int cmd)}
-\fdecl{int fcntl(int fd, int cmd, long arg)}
-\fdecl{int fcntl(int fd, int cmd, struct flock * lock)}
-\fdecl{int fcntl(int fd, int cmd, struct f\_owner\_ex * owner)}
-\fdesc{Esegue una operazione di controllo sul file.}
+\fdecl{int fcntl(int fd, int cmd, int arg)}
+\fdecl{int fcntl(int fd, int cmd, ...)}
+\fdesc{Esegue una operazione di controllo su un file descriptor.}
}
{La funzione ha valori di ritorno diversi a seconda dell'operazione richiesta
in caso di successo mentre ritorna sempre $-1$ per un errore, nel qual caso
\var{errno} assumerà valori diversi che dipendono dal tipo di operazione,
- l'unico valido in generale è:
+ gli unici con significato generico sono:
\begin{errlist}
\item[\errcode{EBADF}] \param{fd} non è un file aperto.
+ \item[\errcode{EINVAL}] \param{cmd} non è un comando supportato dal kernel
+ corrente.
\end{errlist}
}
\end{funcproto}
Il primo argomento della funzione è sempre il numero di file descriptor
\var{fd} su cui si vuole operare. Il comportamento di questa funzione, il
numero e il tipo degli argomenti, il valore di ritorno e gli eventuali errori
-aggiuntivi, sono determinati dal valore dell'argomento \param{cmd} che in
-sostanza corrisponde all'esecuzione di un determinato \textsl{comando}. A
-seconda del comando specificato il terzo argomento può essere assente (ma se
-specificato verrà ignorato), può assumere un valore intero di tipo
-\ctyp{long}, o essere un puntatore ad una struttura \struct{flock}.
+aggiuntivi, sono determinati dal valore del secondo argomento \param{cmd}, che
+serve a specificare il ``\textsl{comando}'' della funzione, in sostanza quale
+operazione si intende eseguire. A seconda del comando richiesto il terzo
+argomento può essere assente (ma se specificato lo stesso verrà semplicemente
+ignorato) ed in generale dipende dal comando \param{cmd}; il caso più comune è
+quello di un intero, ma ci sono comandi in cui si devono usare dei tipi
+specifici, che descriveremo esplicitamente nei singoli casi.
In sez.~\ref{sec:file_dup} abbiamo incontrato un esempio dell'uso di
\func{fcntl} per la duplicazione dei file descriptor, una lista di tutti i
il nome indicato nel precedente prototipo), è riportata di seguito:
\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.8cm}}
\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
+ maggiore o uguale all'argomento \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
\errcode{EINVAL} se \param{arg} è negativo o maggiore del massimo consentito
o \errcode{EMFILE} se il processo ha già raggiunto il massimo numero di
descrittori consentito.
-\itindbeg{close-on-exec}
-
\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
sez.~\ref{sec:intro_gcc_glibc_std}).
\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
- \textit{close-on-exec}, identificato dalla costante \const{FD\_CLOEXEC}, che
- serve a richiedere che il file venga chiuso nella esecuzione di una
- \func{exec} (vedi sez.~\ref{sec:proc_exec}). Un valore nullo significa
- pertanto che il flag non è impostato.
+ flags} (vedi sez.~\ref{sec:file_shared_access}) 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 \textit{close-on-exec}, identificato dalla costante
+ \const{FD\_CLOEXEC}, che serve a richiedere che il file venga chiuso nella
+ esecuzione di una \func{exec} (vedi sez.~\ref{sec:proc_exec}). Un valore
+ nullo significa pertanto che il flag non è impostato.
\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
- \textit{close-on-exec}, identificato dalla costante \const{FD\_CLOEXEC},
- tutti gli altri bit di \param{arg}, anche se impostati, vengono
- ignorati.\footnote{questo almeno è quanto avviene fino al kernel 3.2, come
- si può evincere dal codice della funzione \texttt{do\_fcntl} nel file
- \texttt{fs/fcntl.c} dei sorgenti del kernel.}
-\itindend{close-on-exec}
+ (vedi sez.~\ref{sec:file_shared_access}) 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 \textit{close-on-exec}, identificato
+ dalla costante \const{FD\_CLOEXEC}, tutti gli altri bit di \param{arg},
+ anche se impostati, vengono ignorati.\footnote{questo almeno è quanto
+ avviene fino al kernel 3.2, come si può evincere dal codice della funzione
+ \texttt{do\_fcntl} nel file \texttt{fs/fcntl.c} dei sorgenti del kernel.}
\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
dell'argomento \param{flags} di \func{open} che vengono memorizzati nella
relativa voce della \textit{file table} all'apertura del file, vale a dire
quelli riportati in tab.~\ref{tab:open_access_mode_flag} e
- tab.~\ref{tab:open_operation_flag}). Si ricordi che quando si usa la
- funzione per determinare le modalità di accesso con cui è stato aperto il
- file è necessario estrarre i bit corrispondenti nel \textit{file status
- flag} con la maschera \const{O\_ACCMODE} come già accennato in
- sez.~\ref{sec:file_open_close}.
+ tab.~\ref{tab:open_operation_flag}).
+
+ Si ricordi che quando si usa la funzione per determinare le modalità di
+ accesso con cui è stato aperto il file è necessario estrarre i bit
+ corrispondenti nel \textit{file status flag} con la maschera
+ \const{O\_ACCMODE} come già accennato in sez.~\ref{sec:file_open_close}.
\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
modificare soltanto \const{O\_APPEND}, \const{O\_ASYNC}, \const{O\_DIRECT},
- \const{O\_NOATIME} e \const{O\_NONBLOCK}. Oltre a \errval{EBADF} si otterrà
- \errcode{EPERM} se si cerca di rimuovere \const{O\_APPEND} da un file
- marcato come \textit{append-only} o se di cerca di impostare
- \const{O\_NOATIME} su un file di cui non si è proprietari (e non si hanno i
- 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[\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}.
+ \const{O\_NOATIME} e \const{O\_NONBLOCK}.
+
+ Oltre a \errval{EBADF} si otterrà \errcode{EPERM} se si cerca di rimuovere
+ \const{O\_APPEND} da un file marcato come \textit{append-only} o se di cerca
+ di impostare \const{O\_NOATIME} su un file di cui non si è proprietari (e
+ non si hanno i 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[\constd{F\_GETLK}] richiede un controllo sul \textit{file lock}
+ specificato nella struttura \struct{flock} puntata dal terzo argomento (che
+ pertanto dovrà essere di tipo \ctyp{struct flock *}) sovrascrivendone il
+ contenuto 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 il terzo argomento 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[\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[\constd{F\_SETLK}] richiede o rilascia un \textit{file lock} a seconda
+ di quanto specificato nella struttura puntata dal terzo argomento (sempre di
+ tipo \ctyp{struct flock *}); ritorna un valore nullo in caso di successo e
+ $-1$ se il \textit{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[\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
imposta \var{errno} a \errcode{EINTR}. Questa funzionalità è trattata in
dettaglio in sez.~\ref{sec:file_posix_lock}.
+\item[\constd{F\_OFD\_GETLK}] analoga di \constd{F\_GETLK} ma per i nuovi
+ \textit{open file descriptor locks} introdotti con il kernel 3.15, richiede
+ un controllo sul \textit{file lock} specificato nella struttura
+ \struct{flock} puntata dal terzo argomento (che pertanto dovrà essere di
+ tipo \ctyp{struct flock *}) sovrascrivendone il contenuto 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 il terzo argomento
+ non è un puntatore valido restituisce l'errore generico
+ \errcode{EFAULT}. Questa funzionalità è trattata in dettaglio in
+ sez.~\ref{sec:open_file_descriptor_locks}.
+
+\item[\constd{F\_OFD\_SETLK}] analoga di \constd{F\_SETLK} ma per i nuovi
+ \textit{open file descriptor locks} introdotti con il kernel 3.15, richiede
+ o rilascia un \textit{file lock} a seconda di quanto specificato nella
+ struttura puntata dal terzo argomento (sempre di tipo \ctyp{struct flock
+ *}); ritorna un valore nullo in caso di successo e $-1$ se il \textit{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:open_file_descriptor_locks}.
+
+\item[\constd{F\_OFD\_SETLKW}] identica a \const{F\_OFD\_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:open_file_descriptor_locks}.
+
\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
- asincroni associati al file descriptor \param{fd} e del segnale
- \signal{SIGURG} per la notifica dei dati urgenti di un socket (vedi
- sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}). Restituisce $-1$ in caso di errore ed il
- terzo argomento viene ignorato. Non sono previsti errori diversi da
- \errval{EBADF}.
+ che è preposto alla ricezione dei segnali \signal{SIGIO} o \signal{SIGURG};
+ il primo (o l'eventuale segnale alternativo impostato con \const{F\_SETSIG})
+ per gli eventi asincroni associati al file descriptor \param{fd} (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}), il secondo per la notifica dei
+ dati urgenti di un socket (vedi sez.~\ref{sec:TCP_urgent_data}). Restituisce
+ $-1$ in caso di errore ed il terzo argomento viene ignorato. Non sono
+ previsti errori diversi da \errval{EBADF}.
Per distinguerlo dal caso in cui il segnale viene inviato a un singolo
processo, nel caso di un \textit{process group} viene restituito un valore
il comportamento del comando può risultare diverso a seconda delle versioni
della \acr{glibc} e del kernel.
-\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
- caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} gli errori possibili sono
- \errcode{ESRCH} se \param{arg} indica un processo o un \textit{process
- group} inesistente.
+\item[\constd{F\_SETOWN}] imposta, con il valore del terzo argomento
+ \param{arg}, l'identificatore del processo o del \textit{process group} che
+ riceverà i segnali \signal{SIGIO} e \signal{SIGURG} per gli eventi asincroni
+ associati al file descriptor \param{fd}. Ritorna un valore nullo in caso di
+ successo o $-1$ in caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} gli errori
+ possibili sono \errcode{ESRCH} se \param{arg} indica un processo o un
+ \textit{process group} inesistente.
L'impostazione è soggetta alle stesse restrizioni presenti sulla funzione
\func{kill} (vedi sez.~\ref{sec:sig_kill_raise}), per cui un utente non
valore negativo, il cui valore assoluto corrisponda all'identificatore del
\textit{process group}.
- A partire dal kernel 2.6.12 se si sta operando con i \textit{thread} della
+ A partire dal kernel 2.6.12, se si sta operando con i \textit{thread} della
implementazione nativa di Linux (quella della NTPL, vedi
sez.~\ref{sec:linux_ntpl}) e se si è impostato un segnale specifico con
\const{F\_SETSIG}, un valore positivo di \param{arg} viene interpretato come
indicante un \textit{Thread ID} e non un \textit{Process ID}. Questo
consente di inviare il segnale impostato con \const{F\_SETSIG} ad uno
- specifico \textit{thread}. In genere questo non comporta differenze
- significative per il processi ordinari, in cui non esistono altri
- \textit{thread}, dato che su Linux il \textit{thread} principale, che in tal
- caso è anche l'unico, mantiene un valore del \textit{Thread ID} uguale al
- \ids{PID} del processo. Il problema è però che questo comportamento non si
- applica a \signal{SIGURG}, per il quale \param{arg} viene sempre
- interpretato come l'identificatore di un processo o di un \textit{process
- group}.
-
-\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
- eventi associati al file descriptor \param{fd}. Ritorna un valore nullo in
- caso di successo o $-1$ in caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} e da
- \errval{EFAULT} se \param{owner} non è un puntatore valido.
+ specifico \textit{thread}.
+
+ In genere questo non comporta differenze significative per il processi
+ ordinari, in cui non esistono altri \textit{thread}, dato che su Linux il
+ \textit{thread} principale, che in tal caso è anche l'unico, mantiene un
+ valore del \textit{Thread ID} uguale al \ids{PID} del processo. Il problema
+ è però che questo comportamento non si applica a \signal{SIGURG}, per il
+ quale \param{arg} viene sempre interpretato come l'identificatore di un
+ processo o di un \textit{process group}.
+
+\item[\constd{F\_GETOWN\_EX}] legge nella struttura puntata dal terzo
+ argomento (che deve essere di tipo \ctyp{struct f\_owner\_ex *})
+ l'identificatore del processo, \textit{thread} o \textit{process group} che
+ è preposto alla ricezione dei 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 caso di errore. Oltre a \errval{EBADF} l'unico
+ altro errore è \errval{EFAULT} se \param{owner} non è un puntatore valido.
Il comando, che è disponibile solo a partire dal kernel 2.6.32, effettua lo
stesso compito di \const{F\_GETOWN} di cui costituisce una evoluzione che
consente di superare i limiti e le ambiguità relative ai valori restituiti
come identificativo. A partire dalla versione 2.11 della \acr{glibc} esso
viene usato dalla libreria per realizzare una versione di \func{fcntl} che
- non presenti i problemi illustrati in precedenza per la versione precedente
- di \const{F\_GETOWN}. Il comando è specifico di Linux ed utilizzabile solo
- se si è definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}.
-
-\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
- descriptor \param{fd}. Ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in
- caso di errore, con gli stessi errori di \const{F\_SETOWN} più
- \errcode{EINVAL} se il campo \var{type} di \struct{f\_owner\_ex} non indica
- un tipo di identificatore valido.
-
+ non presenti i problemi illustrati in precedenza per \const{F\_GETOWN}. Il
+ comando è specifico di Linux ed utilizzabile solo se si è definita la macro
+ \macro{\_GNU\_SOURCE}.
+
\begin{figure}[!htb]
\footnotesize \centering
\begin{varwidth}[c]{0.5\textwidth}
\label{fig:f_owner_ex}
\end{figure}
+\item[\constd{F\_SETOWN\_EX}] imposta con il valore della struttura puntata
+ dal terzo argomento (che deve essere di tipo \ctyp{struct f\_owner\_ex *})
+ 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
+ caso di errore, con gli stessi errori di \const{F\_SETOWN} più
+ \errcode{EINVAL} se il campo \var{type} di \struct{f\_owner\_ex} non indica
+ un tipo di identificatore valido.
+
Come \const{F\_GETOWN\_EX} il comando richiede come terzo argomento il
- puntatore ad una struttura \struct{f\_owner\_ex} la cui definizione è
- 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 \constd{F\_OWNER\_TID},
+ puntatore ad una struttura \struct{f\_owner\_ex} (la cui definizione è
+ riportata in fig.~\ref{fig:f_owner_ex}) in cui il campo \var{type} indica il
+ tipo di identificatore che si intende usare, mentre il relativo valore è
+ specificato nel campo \var{pid}, che assume lo stesso significato del terzo
+ argomenti di \const{F\_SETOWN}.
+
+ Per \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
+ partire dal kernel 2.6.32 ed è utilizzabile solo se si è definita la macro
\macro{\_GNU\_SOURCE}.
-\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
- errori diversi da \errval{EBADF}. Un valore nullo indica che si sta usando
- il segnale predefinito, che è \signal{SIGIO}. Un valore diverso da zero
- indica il segnale che è stato impostato con \const{F\_SETSIG}, che può
- 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[\constd{F\_GETSIG}] restituisce in caso di successo 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}) o $-1$ in caso di errore, il
+ terzo argomento viene ignorato. Non sono previsti errori diversi da
+ \errval{EBADF}. Un valore nullo indica che si sta usando il segnale
+ predefinito, che è \signal{SIGIO}. Un valore diverso da zero indica il
+ segnale che è stato impostato con \const{F\_SETSIG}, che può 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[\constd{F\_SETSIG}] imposta il segnale inviato dai vari meccanismi di
I/O asincrono associati al file descriptor \param{fd} (quelli trattati in
L'impostazione di un valore diverso da zero permette inoltre, se si è
installato il gestore del segnale come \var{sa\_sigaction} usando
- \const{SA\_SIGINFO}, (vedi sez.~\ref{sec:sig_sigaction}), di rendere
+ \const{SA\_SIGINFO} (vedi sez.~\ref{sec:sig_sigaction}), di rendere
disponibili al gestore informazioni ulteriori riguardo il file che ha
generato il segnale attraverso i valori restituiti in
\struct{siginfo\_t}. Se inoltre si imposta un segnale \textit{real-time} si
solo se si è definita la macro \macro{\_GNU\_SOURCE}. Questa funzionalità è
trattata in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_asyncronous_lease}.
-\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
- \errcode{EINVAL} se si è specificato un valore non valido per \param{arg}
- (deve essere usato uno dei valori di tab.~\ref{tab:file_lease_fctnl}),
- \errcode{ENOMEM} se non c'è memoria sufficiente per creare il \textit{file
- lease}, \errcode{EACCES} se non si è il proprietario del file e non si
- hanno i privilegi di amministratore.\footnote{per la precisione occorre la
- capacità \const{CAP\_LEASE}.}
-
- Il supporto il supporto per i \textit{file lease}, che consente ad un
- processo che detiene un \textit{lease} su un file di riceve una notifica
- qualora un altro processo cerchi di eseguire una \func{open} o una
- \func{truncate} su di esso è stato introdotto a partire dai kernel della
- serie 2.4 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[\constd{F\_SETLEASE}] imposta o rimuove a seconda del valore del terzo
+ argomento \param{arg} un \textit{file lease} sul file descriptor
+ \var{fd}. Ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in caso di
+ errore. Oltre a \errval{EBADF} si otterrà \errcode{EINVAL} se si è
+ specificato un valore non valido per \param{arg} (deve essere usato uno dei
+ valori di tab.~\ref{tab:file_lease_fctnl}), \errcode{ENOMEM} se non c'è
+ memoria sufficiente per creare il \textit{file lease}, \errcode{EACCES} se
+ non si è il proprietario del file e non si hanno i privilegi di
+ amministratore (per la precisione occorre la capacità \const{CAP\_LEASE},
+ vedi sez.~\ref{sec:proc_capabilities}).
+
+ Il supporto per i \textit{file lease}, che consente ad un processo che
+ detiene un \textit{lease} su un file di ricevere una notifica qualora un
+ altro processo cerchi di eseguire una \func{open} o una \func{truncate} su
+ di esso, è stato introdotto a partire dai kernel della serie 2.4. 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[\constd{F\_NOTIFY}] attiva il meccanismo di notifica asincrona per cui
viene riportato al processo chiamante, tramite il segnale \signal{SIGIO} (o
gli errori possibili sono \errcode{EBUSY} se si cerca di ridurre la
dimensione del buffer al di sotto della quantità di dati effettivamente
presenti su di esso ed \errcode{EPERM} se un processo non privilegiato cerca
- di impostare un valore troppo alto. La dimensione minima del buffer è pari
- ad una pagina di memoria, a cui verrà comunque arrotondata ogni dimensione
- inferiore, il valore specificato viene in genere arrotondato per eccesso al
- valore ritenuto più opportuno dal sistema, pertanto una volta eseguita la
- modifica è opportuno rileggere la nuova dimensione con
- \const{F\_GETPIPE\_SZ}. I processi non privilegiati\footnote{per la
- precisione occorre la capacità \const{CAP\_SYS\_RESOURCE}.} non possono
- impostare un valore superiore a quello indicato da
- \sysctlfiled{fs/pipe-size-max}. Il comando è specifico di Linux, è
+ di impostare un valore troppo alto.
+
+ La dimensione minima del buffer è pari ad una pagina di memoria, a cui verrà
+ comunque arrotondata ogni dimensione inferiore, il valore specificato viene
+ in genere arrotondato per eccesso al valore ritenuto più opportuno dal
+ sistema, pertanto una volta eseguita la modifica è opportuno rileggere la
+ nuova dimensione con \const{F\_GETPIPE\_SZ}.
+
+ I processi non privilegiati (occorre la capacità \const{CAP\_SYS\_RESOURCE})
+ non possono impostare un valore superiore a quello indicato da
+ \sysctlfiled{fs/pipe-max-size}. 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}.
+\item[\constd{F\_GET\_SEALS}] restituisce in caso di successo l'insieme dei
+ \textit{file seal} presenti su \param{fd}: 0 se non ve ne sono o $-1$ in
+ caso di errore, il terzo argomento viene ignorato. Oltre a \errval{EBADF}
+ se il file non supporta i \textit{file seal} viene restituito un errore di
+ \errval{EINVAL}. Il comando è specifico di Linux, è disponibile solo a
+ partire dal kernel 3.17. Questa funzionalità è trattata in dettaglio in
+ sez.~\ref{sec:file_seal_et_al}.
+
+\item[\constd{F\_ADD\_SEALS}] aggiunge i \textit{file seal} espressi come
+ maschera binaria nell'argomento \param{arg} a quelli presenti su \param{fd},
+ ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in caso di errore. Il
+ comando è specifico di Linux, è disponibile solo a partire dal kernel
+ 3.17. Questa funzionalità è trattata in dettaglio in
+ sez.~\ref{sec:file_seal_et_al}.
+
+\item[\constd{F\_GET\_RW\_HINT}] legge il valore dei \textit{read/write hints}
+ associati all'\textit{inode} a cui fa riferimento \param{fd} nella variabile
+ puntata dal terzo argomento che deve essere di tipo \ctyp{uint64\_t
+ *}. Ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in caso di
+ errore. Il comando è specifico di Linux, è disponibile solo a partire dal
+ kernel 4.13. Questa funzionalità è trattata in dettaglio in
+ sez.~\ref{sec:file_fadvise}.
+
+\item[\constd{F\_SET\_RW\_HINT}] imposta il valore dei \textit{read/write
+ hints} associati all'\textit{inode} a cui fa riferimento \param{fd}; il
+ valore deve essere fornito nella variabile puntata dal terzo argomento, che
+ deve essere di tipo \ctyp{uint64\_t *}. Ritorna un valore nullo in caso di
+ successo o $-1$ in caso di errore. Il comando è specifico di Linux, è
+ disponibile solo a partire dal kernel 4.13. Questa funzionalità è trattata
+ in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_fadvise}.
+
+\item[\constd{F\_GET\_FILE\_RW\_HINT}] legge il valore dei \textit{read/write
+ hints} associati al file descriptor \param{fd} nella variabile puntata dal
+ terzo argomento che deve essere di tipo \ctyp{uint64\_t *}. Ritorna un
+ valore nullo in caso di successo o $-1$ in caso di errore. Il comando è
+ specifico di Linux, è disponibile solo a partire dal kernel 4.13. Questa
+ funzionalità è trattata in dettaglio in sez.~\ref{sec:file_fadvise}.
+
+\item[\constd{F\_SET\_FILE\_RW\_HINT}] legge il valore dei \textit{read/write
+ hints} associati al file descriptor \param{fd}; il valore deve essere
+ fornito nella variabile puntata dal terzo argomento, che deve essere di tipo
+ \ctyp{uint64\_t *}. Ritorna un valore nullo in caso di successo o $-1$ in
+ caso di errore. Il comando è specifico di Linux, è disponibile solo a
+ partire dal kernel 4.13. Questa funzionalità è trattata in dettaglio in
+ sez.~\ref{sec:file_fadvise}.
+
+
\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
particolare le tematiche relative all'I/O asincrono e ai vari meccanismi di
notifica saranno trattate in maniera esaustiva in
-sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation} mentre quelle relative al
-\textit{file locking} saranno esaminate in sez.~\ref{sec:file_locking}). L'uso
-di questa funzione con i socket verrà trattato in
-sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func}.
+sez.~\ref{sec:file_asyncronous_operation}, quelle relative al \textit{file
+ locking} saranno esaminate in sez.~\ref{sec:file_locking}, quelle relative
+ai \textit{file seal} in sez.~\ref{sec:file_seal_et_al} e quelle relative ai
+\textit{read/write hints} in sez.~\ref{sec:file_fadvise}. L'uso di questa
+funzione con i socket verrà trattato in sez.~\ref{sec:sock_ctrl_func}.
La gran parte dei comandi di \func{fcntl} (come \const{F\_DUPFD},
\const{F\_GETFD}, \const{F\_SETFD}, \const{F\_GETFL}, \const{F\_SETFL},
funzionalità di sez.~\ref{sec:intro_gcc_glibc_std} soltanto per le
funzionalità inserite in standard successivi o specifiche di Linux.
-
-% \subsection{La funzione \func{ioctl}}
-% \label{sec:file_ioctl}
-
Benché l'interfaccia di gestione dell'I/O sui file di cui abbiamo parlato
finora si sia dimostrata valida anche per l'interazione diretta con le
periferiche attraverso i loro file di dispositivo, consentendo di usare le
Per questo motivo nell'architettura del sistema è stata prevista l'esistenza
di una apposita funzione di sistema, \funcd{ioctl}, come meccanismo generico
-per compiere operazioni specializzate; il suo prototipo è:
+per compiere operazioni specialistiche; il suo prototipo è:
\begin{funcproto}{
\fhead{sys/ioctl.h}
elenco di alcuni esempi di esse è il seguente:
\begin{itemize*}
\item il cambiamento dei font di un terminale.
-\item l'esecuzione di una traccia audio di un CDROM.
+\item l'esecuzione di una traccia audio di un CD.
\item i comandi di avanti veloce e di riavvolgimento di un nastro.
\item il comando di espulsione di un dispositivo rimovibile.
\item l'impostazione della velocità trasmissione di una linea seriale.
\item l'impostazione della frequenza e della durata dei suoni emessi dallo
speaker.
-\item l'impostazione degli attributi dei file su un filesystem
- ext2.\footnote{i comandi \texttt{lsattr} e \texttt{chattr} fanno questo con
- delle \func{ioctl} dedicate, usabili solo su questo filesystem e derivati
- successivi (come ext3).}
+\item l'impostazione degli attributi dei file (vedi
+ sez.~\ref{sec:file_perm_management}) su un filesystem.\footnote{i comandi
+ \texttt{lsattr} e \texttt{chattr} fanno questo con delle \func{ioctl}
+ dedicate, usabili solo sui filesystem che li supportano.}
\end{itemize*}
In generale ogni dispositivo ha un suo insieme di operazioni specifiche
sono definite nel kernel a livello generale, e vengono sempre interpretate per
prime, per cui, come illustrato in \cite{LinDevDri}, eventuali operazioni
specifiche che usino lo stesso valore verrebbero ignorate:
-\begin{basedescript}{\desclabelwidth{2.0cm}}
+\begin{basedescript}{\desclabelwidth{1.8cm}}
\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.
% EXT4_IOC_SHUTDOWN (dal 4.10), XFS_IOC_GOINGDOWN e futura FS_IOC_SHUTDOWN
% ioctl di btrfs, vedi http://lwn.net/Articles/580732/
-% \chapter{}
\section{L'interfaccia standard ANSI C}
\label{sec:files_std_interface}
allora sono rimaste sostanzialmente immutate), vengono a costituire il nucleo
della \acr{glibc} per la gestione dei file.
-Esamineremo in questa sezione le funzioni base dell'interfaccia degli
-\textit{stream}, analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:file_unix_interface} per i
-file descriptor. In particolare vedremo come aprire, leggere, scrivere e
+Esamineremo in questa sezione le funzioni base di questa interfaccia che
+chiameremo, per distinguerla dalla precedente ``degli \textit{stream}''. Esse
+sono analoghe a quelle di sez.~\ref{sec:file_unix_interface} per i file
+descriptor, ed in particolare vedremo come aprire, leggere, scrivere e
cambiare la posizione corrente in uno \textit{stream}.
Per rispondere ad esigenze diverse lo standard definisce tre distinte modalità
in cui può essere eseguita la bufferizzazione, delle quali occorre essere ben
consapevoli, specie in caso di lettura e scrittura da dispositivi interattivi:
-\begin{itemize}
+\begin{itemize*}
\item \textit{unbuffered}: in questo caso non c'è bufferizzazione ed i
caratteri vengono trasmessi direttamente al file non appena possibile
(effettuando immediatamente una \func{write});
quando si preme invio);
\item \textit{fully buffered}: in questo caso i caratteri vengono
trasmessi da e verso il file in blocchi di dimensione opportuna.
-\end{itemize}
+\end{itemize*}
Lo standard ANSI C specifica inoltre che lo \textit{standard output} e lo
\textit{standard input} siano aperti in modalità \textit{fully buffered}
scrittura.\\
\hline
\texttt{b} & Specifica che il file è binario, non ha alcun effetto. \\
- \texttt{x} & L'apertura fallisce se il file esiste già. \\
+ \texttt{c} & Evita che l'apertura e seguenti letture o scritture diventino
+ un \textit{cancellation point} per i \textit{thread};
+ presente dalla \acr{glibc} 2.3.3. \\
+ \texttt{e} & Apre il file con il flag di \const{O\_CLOEXEC}; presente
+ dalla \acr{glibc} 2.7. \\
+ \texttt{m} & Cerca di accedere al file con \func{mmap} invece
+ che con le funzioni di I/O classiche; presente
+ dalla \acr{glibc} 2.3. \\
+ \texttt{x} & L'apertura fallisce se il file esiste già (ignorato con
+ \func{fdopen}).\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Modalità di apertura di uno \textit{stream} dello standard ANSI C
In realtà lo standard ANSI C prevede un totale di 15 possibili valori
diversi per \param{mode}, ma in tab.~\ref{tab:file_fopen_mode} si sono
riportati solo i sei valori effettivi, ad essi può essere aggiunto pure
-il carattere \texttt{b} (come ultimo carattere o nel mezzo agli altri per
+il carattere ``\texttt{b}'' (come ultimo carattere o nel mezzo agli altri per
le stringhe di due caratteri) che in altri sistemi operativi serve a
distinguere i file binari dai file di testo; in un sistema POSIX questa
distinzione non esiste e il valore viene accettato solo per
compatibilità, ma non ha alcun effetto.
La \acr{glibc} supporta alcune estensioni, queste devono essere sempre
-indicate dopo aver specificato il \param{mode} con uno dei valori di
-tab.~\ref{tab:file_fopen_mode}. L'uso del carattere \texttt{x} serve per
-evitare di sovrascrivere un file già esistente (è analoga all'uso dell'opzione
-\const{O\_EXCL} in \func{open}): se il file specificato già esiste e si
-aggiunge questo carattere a \param{mode} la \func{fopen} fallisce.
-
-Un'altra estensione serve a supportare la localizzazione, quando si
-aggiunge a \param{mode} una stringa della forma \verb|",ccs=STRING"| il
-valore \verb|STRING| è considerato il nome di una codifica dei caratteri
-e \func{fopen} marca il file per l'uso dei caratteri estesi e abilita le
-opportune funzioni di conversione in lettura e scrittura.
+indicate dopo aver specificato il \param{mode} con uno dei valori della
+seconda sezione di tab.~\ref{tab:file_fopen_mode}. Ad esempio l'uso del
+carattere ``\texttt{e}'' serve ad impostare il \textit{close-on-exec} sul file
+(è analoga all'uso del flag \const{O\_CLOEXEC} in \func{open}), ``\texttt{x}''
+serve per evitare di sovrascrivere un file già esistente (è analoga all'uso
+del flag \const{O\_EXCL} in \func{open}): se il file specificato già esiste e
+si aggiunge questo carattere a \param{mode} la \func{fopen} fallisce.
+
+Altri due valori hanno usi specialistici, con ``\texttt{m}'' si chiede di
+usare il \textit{memory mapping} per l'accesso al file (tratteremo i file
+mappati in memoria in sez.~\ref{sec:file_memory_map}), ma la funzionalità è al
+momento disponibile solo per i file aperti in sola lettura. Con ``\texttt{c}''
+infine si richiede che l'apertura, e le successive operazioni di lettura e
+scrittura, non diventino un \textit{cancellation point} per i \textit{thread}
+(tratteremo l'argomento in sez.~\ref{sec:xxx_thread}).
+
+Un'altra estensione serve a supportare la localizzazione, quando si aggiunge a
+\param{mode} una stringa della forma \verb|",ccs=STRING"| (che deve essere
+sempre in coda a tutte le altre) il valore \verb|STRING| è considerato il nome
+di una codifica dei caratteri e \func{fopen} marca il file per l'uso dei
+caratteri estesi e abilita le opportune funzioni di conversione in lettura e
+scrittura.
Nel caso si usi \func{fdopen} i valori specificati da \param{mode} devono
essere compatibili con quelli con cui il file descriptor è stato aperto.
la ricchezza delle funzioni disponibili per le operazioni di lettura e
scrittura sui file. Sono infatti previste ben tre diverse modalità di
input/output non formattato:
-\begin{itemize}
-\item\textsl{binario} in cui si leggono e scrivono blocchi di dati di
- dimensione arbitraria, (analogo della modalità ordinaria dell'I/O sui file
- descriptor), trattato in sez.~\ref{sec:file_binary_io}.
-\item\textsl{a caratteri} in cui si legge e scrive un carattere alla volta,
- con la bufferizzazione che viene gestita automaticamente dalla libreria,
- trattato in sez.~\ref{sec:file_char_io}.
-\item\textsl{di linea} in cui si legge e scrive una linea alla volta,
- (terminata dal carattere di newline \verb|'\n'|), trattato in
- sez.~\ref{sec:file_line_io}.
-\end{itemize}
-a cui si aggiunge la modalità di input/output formattato, trattato in
-sez.~\ref{sec:file_formatted_io}.
-
-Ognuna di queste modalità utilizza per l'I/O delle funzioni specifiche che
-vedremo nelle sezioni citate, affronteremo qui tutte gli argomenti e le
-funzioni che si applicano in generale a tutte le modalità di I/O.
-
-A differenza di quanto avviene con l'interfaccia dei file descriptor, con gli
-\textit{stream} il raggiungimento della fine del file viene considerato un
-errore, e viene notificato come tale dai valori di uscita delle varie
-funzioni. Nella maggior parte dei casi questo avviene con la restituzione del
-valore intero (di tipo \ctyp{int}) \val{EOF} definito anch'esso nell'header
+\begin{itemize*}
+\item\textsl{Input/Output binario}, una modalità in cui si leggono e scrivono
+ blocchi di dati di dimensione arbitraria; è l'analogo della modalità
+ ordinaria dell'input/output sui file descriptor vista in
+ sez.~\ref{sec:file_read} e \ref{sec:file_write}.
+\item\textsl{Input/Output a caratteri}, una modalità in cui si legge e scrive
+ un singolo carattere alla volta, anche in questo caso la bufferizzazione
+ viene gestita automaticamente dalla libreria;
+\item\textsl{Input/Output di linea}, una modalità in cui si legge e scrive una
+ linea di testo alla volta, in questa modalità si intende per linea una
+ sequenza di caratteri terminata dal carattere di \textit{newline}
+ (\verb|'\n'|);
+\end{itemize*}
+
+A queste tre modalità si aggiunge poi la modalità di input/output formattato
+che tratteremo in sez.~\ref{sec:file_unformatted_io}. Ognuna di queste
+modalità utilizza per l'I/O delle funzioni specifiche che vedremo più avanti,
+affronteremo qui invece gli argomenti e le funzioni che si applicano in
+generale a tutte queste diverse modalità di I/O.
+
+Una prima caratteristica specifica è che differenza di quanto avviene con
+l'interfaccia dei file descriptor, con gli \textit{stream} il raggiungimento
+della fine del file viene considerato un errore, che viene notificato come
+tale dai valori di uscita delle varie funzioni.
+
+In vari casi questo avviene con la restituzione di uno specifico
+valore intero (di tipo \ctyp{int}) definito come \val{EOF} nell'header
\headfile{stdlib.h}. La costante deve essere negativa perché in molte funzioni
-un valore positivo indica la quantità di dati scritti, la \acr{glibc} usa il
-valore $-1$, ma altre implementazioni possono avere valori diversi.
+un valore positivo indica la quantità di dati scritti e ci potrebbe essere
+sovrapposizione, la \acr{glibc} usa il valore $-1$, ma altre implementazioni
+possono avere valori diversi.
Dato che le funzioni dell'interfaccia degli \textit{stream} sono funzioni di
-libreria che si appoggiano a delle \textit{system call}, esse non impostano
-direttamente la variabile \var{errno}, che mantiene sempre il valore impostato
-dalla \textit{system call} invocata internamente che ha riportato l'errore.
+libreria realizzate usando delle \textit{system call}, esse non modificano mai
+direttamente la variabile \var{errno}, che in caso di errore mantiene sempre
+il valore impostato dalla \textit{system call} sottostante che lo ha
+riportato.
Siccome la condizione di \textit{end-of-file} è anch'essa segnalata come
-errore, nasce il problema di come distinguerla da un errore effettivo; basarsi
-solo sul valore di ritorno della funzione e controllare il valore di
-\var{errno} infatti non basta, dato che quest'ultimo potrebbe essere stato
-impostato in una altra occasione, (si veda sez.~\ref{sec:sys_errno} per i
-dettagli del funzionamento di \var{errno}).
+errore, nasce il problema di come distinguerla; basarsi solo sul valore di
+ritorno della funzione e controllare il valore di \var{errno} infatti non
+basta, dato che quest'ultimo potrebbe essere stato impostato in una altra
+occasione, (si veda sez.~\ref{sec:sys_errno} per i dettagli del funzionamento
+di \var{errno}).
Per questo motivo tutte le implementazioni delle librerie standard mantengono
per ogni \textit{stream} almeno due flag all'interno dell'oggetto \type{FILE},
% TODO: mettere prototipi espliciti fseeko e ftello o menzione?
-
-\subsection{Input/output binario}
-\label{sec:file_binary_io}
+\subsection{Input/output non formattato}
+\label{sec:file_unformatted_io}
La prima modalità di input/output non formattato ricalca quella della
interfaccia dei file descriptor, e provvede semplicemente la scrittura e la
\begin{funcproto}{
\fhead{stdio.h}
\fdecl{size\_t fread(void *ptr, size\_t size, size\_t nmemb, FILE *stream)}
-\fdesc{Legge i dati da uno \textit{stream}.}
+\fdesc{Legge i dati da uno \textit{stream} ad un buffer.}
\fdecl{size\_t fwrite(const void *ptr, size\_t size, size\_t nmemb,
FILE *stream)}
-\fdesc{Scrive i dati su uno \textit{stream}.}
+\fdesc{Scrive i dati da un buffer su uno \textit{stream}.}
}
{Le funzioni ritornano il numero di elementi letti o scritti, in caso di
diverse del programma siano in grado di rileggere i dati, tenendo conto delle
eventuali differenze.
-La \acr{glibc} definisce infine due ulteriori funzioni per l'I/O binario,
-\funcd{fread\_unlocked} e \funcd{fwrite\_unlocked}, che evitano il lock
-implicito dello \textit{stream} usato per dalla librerie per la gestione delle
-applicazioni \textit{multi-thread} (si veda sez.~\ref{sec:file_stream_thread}
-per i dettagli), i loro prototipi sono:
-
-\begin{funcproto}{
-\fhead{stdio.h}
-\fdecl{size\_t fread\_unlocked(void *ptr, size\_t size, size\_t
- nmemb, FILE *stream)}
-\fdecl{size\_t fwrite\_unlocked(const void *ptr, size\_t size,
- size\_t nmemb, FILE *stream)}
-\fdesc{Leggono o scrivono dati su uno \textit{stream} senza acquisire il lock
- implicito sullo stesso.}
-}
-
-{Le funzioni ritornano gli stessi valori delle precedenti \func{fread} e
- \func{fwrite}.}
-\end{funcproto}
-
-% TODO: trattare in generale le varie *_unlocked
-
-
-\subsection{Input/output a caratteri}
-\label{sec:file_char_io}
-
-La seconda modalità di input/output è quella a caratteri, in cui si
-trasferisce un carattere alla volta. Le funzioni per la lettura a
+La seconda modalità di input/output non formattato è quella a caratteri, in
+cui si trasferisce un carattere alla volta. Le funzioni per la lettura a
caratteri sono tre, \funcd{fgetc}, \funcd{getc} e \funcd{getchar}, ed i
rispettivi prototipi sono:
operazioni di riposizionamento (vedi sez.~\ref{sec:file_io}) i caratteri
rimandati indietro vengono scartati.
-
-\subsection{Input/output di linea}
-\label{sec:file_line_io}
-
La terza ed ultima modalità di input/output non formattato è quella di linea,
in cui si legge o si scrive una riga alla volta. Questa è la modalità usata
normalmente per l'I/O da terminale, ed è anche quella che presenta le
caratteri massimo, terminatore della stringa, \textit{newline}) è espresso in
termini di caratteri estesi anziché di normali caratteri ASCII.
-Come per l'I/O binario e quello a caratteri, anche per l'I/O di linea la
-\acr{glibc} supporta una serie di altre funzioni, estensioni di tutte quelle
-illustrate finora (eccetto \func{gets} e \func{puts}), che eseguono
-esattamente le stesse operazioni delle loro equivalenti, evitando però il lock
-implicito dello \textit{stream} (vedi sez.~\ref{sec:file_stream_thread}). Come
-per le altre forma di I/O, dette funzioni hanno lo stesso nome della loro
-analoga normale, con l'aggiunta dell'estensione \code{\_unlocked}.
-
Come abbiamo visto, le funzioni di lettura per l'input/output di linea
previste dallo standard ANSI C presentano svariati inconvenienti. Benché
\func{fgets} non abbia i gravissimi problemi di \func{gets}, può comunque dare
Essa prende come primo argomento l'indirizzo del puntatore al buffer su cui si
vuole copiare la linea. Quest'ultimo \emph{deve} essere stato allocato in
-precedenza con una \func{malloc}, non si può cioè passare come argomento primo
+precedenza con una \func{malloc}: non si può cioè passare come argomento primo
argomento l'indirizzo di un puntatore ad una variabile locale. Come secondo
argomento la funzione vuole l'indirizzo della variabile contenente le
-dimensioni del buffer suddetto.
+dimensioni del suddetto buffer.
Se il buffer di destinazione è sufficientemente ampio la stringa viene scritta
subito, altrimenti il buffer viene allargato usando \func{realloc} e la nuova
\label{tab:file_format_flag}
\end{table}
-Dettagli ulteriori sulle varie opzioni di stampa e su tutte le casistiche
-dettagliate dei vari formati possono essere trovati nella pagina di manuale di
-\func{printf} e nella documentazione della \acr{glibc}.
+Dettagli ulteriori sulle varie opzioni di stampa e su tutte le casistiche dei
+vari formati possono essere trovati nella pagina di manuale di \func{printf} e
+nella documentazione della \acr{glibc}.
\begin{table}[htb]
\centering
valore negativo per un errore.}
\end{funcproto}
-Con queste funzioni diventa possibile selezionare gli argomenti che si
-vogliono passare ad una funzione di stampa, passando direttamente la lista
-tramite l'argomento \param{ap}. Per poter far questo ovviamente la lista
-variabile degli argomenti dovrà essere opportunamente trattata (l'argomento è
-esaminato in sez.~\ref{sec:proc_variadic}), e dopo l'esecuzione della funzione
-l'argomento \param{ap} non sarà più utilizzabile (in generale dovrebbe essere
-eseguito un \code{va\_end(ap)} ma in Linux questo non è necessario).
+Con queste funzioni è possibile selezionare gli argomenti da passare ad una
+funzione di stampa indicando direttamente la lista tramite l'argomento
+\param{ap}. Per poter far questo ovviamente la lista variabile degli argomenti
+dovrà essere trattata come visto in sez.~\ref{sec:proc_variadic}, e dopo
+l'esecuzione della funzione l'argomento \param{ap} non sarà più utilizzabile
+(in generale dovrebbe essere eseguito un \code{va\_end(ap)} ma in Linux questo
+non è necessario).
Come per \func{sprintf} anche per \func{vsprintf} esiste una analoga
\funcd{vsnprintf} che pone un limite sul numero di caratteri che vengono
\end{funcproto}
Le funzioni eseguono una scansione della rispettiva fonte di input cercando
-una corrispondenza di quanto letto con il formato dei dati specificato
-da \param{format}, ed effettua le relative conversioni memorizzando il
+una corrispondenza di quanto letto con il formato dei dati specificato da
+\param{format}, ed effettuano le relative conversioni memorizzando il
risultato negli argomenti seguenti, il cui numero è variabile e dipende dal
valore di \param{format}. Come per le analoghe funzioni di scrittura esistono
le relative \funcm{vscanf}, \funcm{vfscanf} e \funcm{vsscanf} che usano un
\func{write}.}
\end{funcproto}
-\noindent anche di questa funzione esiste una analoga \func{fflush\_unlocked}
-(accessibile definendo una fra \macro{\_BSD\_SOURCE}, \macro{\_SVID\_SOURCE} o
-\macro{\_GNU\_SOURCE}) che non effettua il blocco dello \textit{stream}.
-
-% TODO aggiungere prototipo \func{fflush\_unlocked}?
-
Se \param{stream} è \val{NULL} lo scarico dei dati è forzato per tutti gli
\textit{stream} aperti. Esistono però circostanze, ad esempio quando si vuole
essere sicuri che sia stato eseguito tutto l'output su terminale, in cui serve
tutti i programmi che non usano i \textit{thread}), tutta la procedura può
comportare dei costi pesanti in termini di prestazioni.
-Per questo motivo abbiamo visto come alle usuali funzioni di I/O non
-formattato siano associate delle versioni \code{\_unlocked} (alcune previste
-dallo stesso standard POSIX, altre aggiunte come estensioni dalla \acr{glibc})
-che possono essere usate quando il locking non serve\footnote{in certi casi
- dette funzioni possono essere usate, visto che sono molto più efficienti,
- anche in caso di necessità di locking, una volta che questo sia stato
- acquisito manualmente.} con prestazioni molto più elevate, dato che spesso
-queste versioni (come accade per \func{getc} e \func{putc}) sono realizzate
-come macro.
+Per questo motivo alle usuali funzioni di I/O non formattato sono associate
+delle ulteriori versioni, caratterizzate dall'aggiunta del suffisso
+\code{\_unlocked}, che possono essere usate quando il locking non
+serve\footnote{in certi casi dette funzioni possono essere usate, visto che
+ sono molto più efficienti, anche in caso di necessità di locking, una volta
+ che questo sia stato acquisito manualmente.} con prestazioni molto più
+elevate, dato che spesso queste versioni (come accade per \func{getc} e
+\func{putc}) sono realizzate come macro.
La sostituzione di tutte le funzioni di I/O con le relative versioni
\code{\_unlocked} in un programma che non usa i \textit{thread} è però un
% TODO trattare \func{clearerr\_unlocked}
+Per tutte le funzioni che abbiamo trattato in
+sez.~\ref{sec:files_std_interface} che eseguono I/O sugli \textit{stream}
+esiste una versione ``\texttt{\_unlocked}'',\footnote{non ne esistono per
+ funzioni di informazione come \func{ftell} dato che queste non hanno bisogno
+ di un blocco, l'elenco completo delle funzioni ``\texttt{\_unlocked}''
+ comunque è disponibile nella pagina di manuale delle stesse, accessibile con
+ \texttt{man unlocked\_stdio}. } ma nello standard POSIX sono previste solo
+\funcm{getc\_unlocked}, \funcm{getchar\_unlocked}, \funcm{putc\_unlocked} e
+\funcm{putchar\_unlocked}, tutte le altre pur essendo state aggiunte come
+estensioni dalla \acr{glibc}, non sono standard, anche se sono presenti anche
+su altri sistemi unix; in generale comuqnue l'uso di queste funzioni è
+sconsigliato e non le tratteremo esplicitamente.
%%% Local Variables:
% LocalWords: FIONREAD epoll FIOQSIZE side effects SAFE BYCALLER QUERY EACCES
% LocalWords: EBUSY OpenBSD syncfs futimes timespec only init ESRCH kill NTPL
% LocalWords: ENXIO NONBLOCK WRONLY EPERM NOATIME ETXTBSY EWOULDBLOCK PGRP SZ
-% LocalWords: EFAULT capabilities GETPIPE SETPIPE RESOURCE dell'I all' NFSv
+% LocalWords: EFAULT capabilities GETPIPE SETPIPE RESOURCE NFSv InitFile stx
+% LocalWords: Documentation Urlich Drepper futimesat times FullWrite major
+% LocalWords: futimens fs Tread TMPFILE EDQUOT extN Minix UDF XFS mask all'
+% LocalWords: shmem Btrfs ubifs tmpfile fchmod fchown fsetxattr fchdir PF
+% LocalWords: fstatfs SIGTTIN EDESTADDRREQ datagram connect seal pag l'I INO
+% LocalWords: dirty execveat execve scandirat statx AUTOMOUNT automount DAC
+% LocalWords: wrapper EMPTY olddirfd oldpath newdirfd newpath capability ino
+% LocalWords: SEARCH flink choot oldirfd NOREPLACE EXCHANGE WHITEOUT union
+% LocalWords: renamat syscall whiteout overlay filesytem Live nell' sull'
+% LocalWords: statbuf statxbuf IFMT nlink atime mtime fexecve argv envp GET
+% LocalWords: blocks STATS btime RESERVED ctime ATTR dev ENOSYS locks SEALS
+% LocalWords: timestamp attributes COMPRESSED immutable NODUMP HINT hints
+% LocalWords: dump ENCRYPTED rdev all'I dell'I uint cancellation mmap
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "gapil"
%%% End:
-% LocalWords: nell' du vm Documentation Urlich Drepper futimesat times l'I
-% LocalWords: futimens fs Tread all'I ll TMPFILE EDQUOT extN Minix UDF XFS
-% LocalWords: shmem Btrfs ubifs tmpfile fchmod fchown fsetxattr fchdir PF
-% LocalWords: fstatfs sull' SIGTTIN EDESTADDRREQ datagram connect seal
-% LocalWords: dirty execveat execve scandirat statx
+% LocalWords: mapping
projects / gapil.git / blobdiff