Aggiunta umount2 e riscritto il resto di mount
[gapil.git] / system.tex
index 8cc2af886434136d8f085e1155bc475d53aa3890..1572830cfcf158113051ad811ee6444a661aab0e 100644 (file)
@@ -75,7 +75,7 @@ avere un valore minimo di 8.
     \hline
     \hline
     \macro{MB\_LEN\_MAX}&       16  & massima dimensione di un 
     \hline
     \hline
     \macro{MB\_LEN\_MAX}&       16  & massima dimensione di un 
-                                      carattere multibyte\\
+                                      carattere esteso\\
     \macro{CHAR\_BIT} &          8  & bit di \type{char}\\
     \macro{UCHAR\_MAX}&        255  & massimo di \type{unsigned char}\\
     \macro{SCHAR\_MIN}&       -128  & minimo di \type{signed char}\\
     \macro{CHAR\_BIT} &          8  & bit di \type{char}\\
     \macro{UCHAR\_MAX}&        255  & massimo di \type{unsigned char}\\
     \macro{SCHAR\_MIN}&       -128  & minimo di \type{signed char}\\
@@ -340,7 +340,7 @@ spiegazioni, si pu
 In generale ogni limite o caratteristica del sistema per cui è definita una
 macro, sia dagli standard ANSI C e ISO C90, che da POSIX.1 e POSIX.2, può
 essere ottenuto attraverso una chiamata a \func{sysconf}. Il valore si otterrà
 In generale ogni limite o caratteristica del sistema per cui è definita una
 macro, sia dagli standard ANSI C e ISO C90, che da POSIX.1 e POSIX.2, può
 essere ottenuto attraverso una chiamata a \func{sysconf}. Il valore si otterrà
-speficando come valore del parametro \param{name} il nome ottenuto aggiungendo
+specificando come valore del parametro \param{name} il nome ottenuto aggiungendo
 \code{\_SC\_} ai nomi delle macro definite dai primi due, o sostituendolo a
 \code{\_POSIX\_} per le macro definite dagli gli altri due.
 
 \code{\_SC\_} ai nomi delle macro definite dai primi due, o sostituendolo a
 \code{\_POSIX\_} per le macro definite dagli gli altri due.
 
@@ -497,7 +497,7 @@ definita in \file{sys/utsname.h} come:
 \end{lstlisting}
 e le informazioni memorizzate nei suoi membri indicano rispettivamente:
 \begin{itemize*}
 \end{lstlisting}
 e le informazioni memorizzate nei suoi membri indicano rispettivamente:
 \begin{itemize*}
-\item il nome del systema operativo;
+\item il nome del sistema operativo;
 \item il nome della release del kernel;
 \item il nome della versione del kernel;
 \item il tipo di macchina in uso;
 \item il nome della release del kernel;
 \item il nome della versione del kernel;
 \item il tipo di macchina in uso;
@@ -517,26 +517,298 @@ implementazioni. Finora abbiamo visto come si pu
 di esaminare il meccanismo che permette, quando questi possono variare durante
 l'esecuzione del sistema, di modificarli.
 
 di esaminare il meccanismo che permette, quando questi possono variare durante
 l'esecuzione del sistema, di modificarli.
 
-Oltre ai precedenti poi ci sono anche tutta una serie di parametri di
-configurazione, che non essendo mai fissi non sono stati inclusi nella
+Inoltre, al di la di quelli che possono essere limiti caratteristici previsti
+da uno standard, ogni sistema può avere una sua serie di altri parametri di
+configurazione, che non essendo mai fissi, non sono stati inclusi nella
 standardizzazione della sezione precedente, e per i quali occorre, oltre al
 meccanismo di settaggio, pure un meccanismo di lettura.
 
 Affronteremo questi argomenti in questa sezione, insieme alle funzioni che si
 standardizzazione della sezione precedente, e per i quali occorre, oltre al
 meccanismo di settaggio, pure un meccanismo di lettura.
 
 Affronteremo questi argomenti in questa sezione, insieme alle funzioni che si
-usano per la gestione ed il controllo dei filesystem. 
+usano per il controllo di altre caratteristiche generali del sistema, come
+quelle per la gestione dei filesystem e di utenti e gruppi.
 
 
-\subsection{La funzione \func{sysctl}}
+
+\subsection{La funzione \func{sysctl} ed il filesystem \file{/proc}}
 \label{sec:sys_sysctl}
 
 \label{sec:sys_sysctl}
 
-\subsection{Il filesystem \file{/proc}}
-\label{sec:sys_proc_files}
+La funzione che permette la lettura ed il settaggio dei parametri del kernel è
+\func{sysctl}, è una funzione derivata da BSD4.4, ma l'implementazione è
+specifica di Linux; il suo prototipo è:
+\begin{functions}
+\headdecl{unistd.h}
+\headdecl{linux/unistd.h}
+\headdecl{linux/sysctl.h}
+\funcdecl{int sysctl(int *name, int nlen, void *oldval, size\_t *oldlenp, void
+  *newval, size\_t newlen)}
+
+
+\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+  errore, nel qual caso \var{errno} viene settato ai valori:
+  \begin{errlist}
+  \item[\macro{EPERM}] il processo non ha il permesso di accedere ad uno dei
+    componenti nel cammino specificato per il parametro, o non ha il permesso
+    di accesso al parametro nella modalità scelta.
+  \item[\macro{ENOTDIR}] non esiste un parametro corrispondente al nome
+    \param{name}.
+  \item[\macro{EFAULT}] si è specificato \param{oldlenp} zero quando
+    \param{oldval} è non nullo. 
+  \item[\macro{EINVAL}] o si è specificato un valore non valido per il
+    parametro che si vuole settare o lo spazio provvisto per il ritorno di un
+    valore non è delle giuste dimensioni.
+  \item[\macro{ENOMEM}] talvolta viene usato più correttamente questo errore
+    quando non si è specificato sufficiente spazio per ricevere il valore di un
+    parametro.
+  \end{errlist}
+}
+\end{functions}
+
+I parametri a cui la funzione permettere di accedere sono organizzati in
+maniera gerarchica ad albero, e per accedere ad uno di essi occorre
+specificare un cammino attraverso i vari nodi dell'albero, in maniera analoga
+a come si specifica un pathname (da cui l'uso alternativo del filesystem
+\file{/proc} che vedremo dopo).
+
+Ciascun nodo è identificato da un valore intero, ed il cammino che arriva ad
+identificare un parametro specifico è passato attraverso l'array \param{name},
+di lunghezza \param{nlen}, che contiene la sequenza dei vari nodi da
+attraversare. Il formato del valore di un parametro dipende dallo stesso e può
+essere un intero, una stringa o anche una struttura complessa. 
+
+L'indirizzo a cui il valore deve essere letto è specificato da
+\param{oldvalue}, e lo spazio ivi disponibile è specificato da \param{oldlenp}
+(passato come puntatore per avere indietro la dimensione effettiva di quanto
+letto); il valore che si vuole scrivere è passato in \param{newval} e la sua
+dimensione in \param{newlen}.
+
+Si può effettuare anche una lettura e scrittura simultanea, nel qual caso il
+valore letto è quello precedente alla scrittura.
+
+I parametri accessibili attraverso questa funzione sono moltissimi, e possono
+essere trovati in \file{sysctl.h}, essi inoltre dipendono anche dallo stato
+corrente del kernel (ad esempio dai moduli che sono stati caricati nel
+sistema) e in genere i loro nomi possono variare da una versione di kernel
+all'altra; per questo è sempre il caso di evitare l'uso di \func{sysctl}
+quando esistono modalità alternative per ottenere le stesse informazioni.
+Alcuni esempi di parametri ottenibili sono:
+\begin{itemize*}
+\item il nome di dominio
+\item i parametri del meccanismo di \textit{paging}.
+\item il filesystem montato come radice
+\item la data di compilazione del kernel
+\item i parametri dello stack TCP
+\item il numero massimo di file aperti
+\end{itemize*}
+
+Come accennato in Linux si ha una modalità alternativa per accedere alle
+stesse informazioni di \func{sysctl} attraverso l'uso del filesystem
+\file{/proc}. Questo è un filesystem virtuale, generato direttamente dal
+kernel, che non fa riferimento a nessun dispositivo fisico, ma presenta in
+forma di file alcune delle strutture interne del kernel stesso.
 
 
+In particolare l'albero dei valori di \func{sysctl} viene presentato in forma
+di file nella directory \file{/proc/sys}, cosicché è possibile accedervi
+specificando un pathname e leggendo e scrivendo sul file corrispondente al
+parametro scelto.  Il kernel si occupa di generare al volo il contenuto ed i
+nomi dei file corrispondenti, e questo ha il grande vantaggio di rendere
+accessibili i vari parametri a qualunque comando di shell e di permettere la
+navigazione dell'albero dei valori.
 
 
-\subsection{La configurazione dei filesystem}
+Alcune delle corrispondenze con i valori di \func{sysctl} sono riportate nei
+commenti in \file{linux/sysctl.h}, la informazione disponibile in
+\file{/proc/sys} è riportata inoltre nella documentazione inclusa nei sorgenti
+del kernel, nella directory \file{Documentation/sysctl}.
+
+
+\subsection{La gestione delle proprietà dei filesystem}
 \label{sec:sys_file_config}
 
 \label{sec:sys_file_config}
 
-\subsection{La funzione \func{statfs}}
-\label{sec:sys_file_stafs}
+Come accennato in \secref{sec:file_organization} per poter accedere ai file
+occorre prima rendere disponibile al sistema il filesystem su cui essi sono
+memorizzati; l'operazione di attivazione del filesystem è chiamata
+\textsl{montaggio}, per far questo in Linux\footnote{la funzione è specifica
+  di Linux e non è portabile} si usa la funzione \func{mount} il cui prototipo
+è:
+\begin{prototype}{sys/mount.h}
+{mount(const char *source, const char *target, const char *filesystemtype, 
+  unsigned long mountflags, const void *data)}
+
+Monta il filesystem di tipo \param{filesystemtype} contenuto in \param{source}
+sulla directory \param{target}.
+  
+  \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di
+  fallimento, nel qual caso gli errori comuni a tutti i filesystem che possono
+  essere restituiti in \var{errno} sono:
+  \begin{errlist}
+  \item[\macro{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
+  \item[\macro{ENODEV}] \param{filesystemtype} non esiste o non è configurato
+    nel kernel.
+  \item[\macro{ENOTBLK}] non si è usato un \textit{block device} per
+    \param{source} quando era richiesto.
+  \item[\macro{EBUSY}] \param{source} è già montato, o non può essere
+    rimontato in read-only perché ci sono ancora file aperti in scrittura, o
+    \param{target} è ancora in uso.
+  \item[\macro{EINVAL}] il device \param{source} presenta un
+    \textit{superblock} non valido, o si è cercato di rimontare un filesystem
+    non ancora montato, o di montarlo senza che \param{target} sia un
+    \type{mount point} o di spostarlo quando \param{target} non è un
+    \type{mount point} o è \file{/}.
+  \item[\macro{EACCES}] non si ha il permesso di accesso su uno dei componenti
+  del pathname, o si è cercato di montare un filesystem disponibile in sola
+  lettura senza averlo specificato o il device \param{source} è su un
+  filesystem montato con l'opzione \macro{MS\_NODEV}.
+  \item[\macro{ENXIO}] il \textit{major number} del device \param{source} è
+    sbagliato.
+  \item[\macro{EMFILE}] la tabella dei device \textit{dummy} è piena.
+  \end{errlist}
+  ed inoltre \macro{ENOTDIR}, \macro{EFAULT}, \macro{ENOMEM},
+  \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT} o \macro{ELOOP}.}
+\end{prototype}
+
+
+La funzione monta sulla directory \param{target}, detta \textit{mount point},
+il filesystem contenuto in \param{source}. In generale un filesystem è
+contenuto su un disco, e l'operazione di montaggio corrisponde a rendere
+visibile al sistema il contenuto del suddetto disco, identificato attraverso
+il file di dispositivo ad esso associato.
+
+Ma la struttura del virtual filesystem vista in \secref{sec:file_vfs} è molto
+più flessibile e può essere usata anche per oggetti diversi da un disco. Ad
+esempio usando il \textit{loop device} si può montare un file qualunque (come
+l'immagine di un CD-ROM o di un floppy) che contiene un filesystem, inoltre
+alcuni filesystem, come \file{proc} o \file{devfs} sono del tutto virtuali, i
+loro dati sono generati al volo ad ogni lettura, e passati al kernel ad ogni
+scrittura. 
+
+Il tipo di filesystem è specificato da \param{filesystemtype}, che deve essere
+una delle stringhe riportate in \file{/proc/filesystems}, che contiene
+l'elenco dei filesystem supportati dal kernel; nel caso si sia indicato uno
+dei filesystem virtuali, il contenuto di \param{source} viene ignorato.
+
+Dopo l'esecuzione della funzione il contenuto del filesystem viene resto
+disponibile nella directory specificata come \textit{mount point}, il
+precedente contenuto di detta directory viene mascherato dal contenuto della
+directory radice del filesystem montato.
+
+Dal kernel 2.4.x inoltre è divenuto possibile sia spostare atomicamente un
+\textit{mount point} da una directory ad un'altra, che montare in diversi
+\textit{mount point} lo stesso filesystem, che montare più filesystem sullo
+stesso \textit{mount point} (nel qual caso vale quanto appena detto, e solo il
+contenuto dell'ultimo filesystem montato sarà visibile).
+
+Ciascun filesystem è dotato di caratteristiche specifiche che possono essere
+attivate o meno, alcune di queste sono generali (anche se non è detto siano
+disponibili in ogni filesystem), e vengono specificate come opzioni di
+montaggio con l'argomento \param{mountflags}.  
+
+In Linux \param{mountflags} deve essere un intero a 32 bit i cui 16 più
+significativi sono un \textit{magic number}\footnote{cioè un numero speciale
+  usato come identificativo, che nel caso è \code{0xC0ED}; si può usare la
+  costante \macro{MS\_MGC\_MSK} per ottenere la parte di \param{mountflags}
+  riservata al \textit{magic number}.} mentre i 16 meno significativi sono
+usati per specificare le opzioni; essi sono usati come maschera binaria e
+vanno settati con un OR aritmetico della costante \macro{MS\_MGC\_VAL} con i
+valori riportati in \ntab.
+
+\begin{table}[htb]
+  \centering
+  \begin{tabular}[c]{|l|r|l|}
+    \hline
+    \textbf{Parametro} & \textbf{Valore}&\textbf{Significato}\\
+    \hline
+    \hline
+    \macro{MS\_RDONLY}     &  1 & monta in sola lettura\\
+    \macro{MS\_NOSUID}     &  2 & ignora i bit \acr{suid} e \acr{sgid}\\
+    \macro{MS\_NODEV}      &  4 & impedisce l'accesso ai file di dispositivo\\
+    \macro{MS\_NOEXEC}     &  8 & impedisce di eseguire programmi \\
+    \macro{MS\_SYNCHRONOUS}& 16 & abilita la scrittura sincrona \\
+    \macro{MS\_REMOUNT}    & 32 & rimonta il filesystem cambiando i flag\\
+    \macro{MS\_MANDLOCK}   & 64 & consente il \textit{mandatory locking} (vedi
+                                  \secref{sec:file_mand_locking})\\
+    \macro{S\_WRITE}      & 128 & scrive normalmente \\
+    \macro{S\_APPEND}     & 256 & consente la scrittura solo in \textit{append
+                                  mode} (vedi \secref{sec:file_sharing})\\
+    \macro{S\_IMMUTABLE}  & 512 & impedisce che si possano modificare i file \\
+    \macro{MS\_NOATIME}   &1024 & non aggiorna gli \textit{access time} (vedi
+                                  \secref{sec:file_file_times})\\
+    \macro{MS\_NODIRATIME}&2048 & non aggiorna gli \textit{access time} delle
+                                  directory\\
+    \macro{MS\_BIND}      &4096 & monta il filesystem altrove\\
+    \macro{MS\_MOVE}      &8192 & sposta atomicamente il punto di montaggio \\
+    \hline
+  \end{tabular}
+  \caption{Tabella dei codici dei flag di montaggio di un filesystem.}
+  \label{tab:sys_mount_flags}
+\end{table}
+
+Per il settaggio delle caratteristiche particolari di ciascun filesystem si
+usa invece l'argomento \param{data} che serve per passare le ulteriori
+informazioni necessarie, che ovviamente variano da filesystem a filesystem.
+
+La funzione \func{mount} può essere utilizzata anche per effettuare il
+\textsl{rimontaggio} di un filesystem, cosa che permette di cambiarne al volo
+alcune delle caratteristiche di funzionamento (ad esempio passare da sola
+lettura a lettura/scrittura). Questa operazione è attivata attraverso uno dei
+bit di \param{mountflags}, \macro{MS\_REMOUNT}, che se settato specifica che
+deve essere effettuato il rimontaggio del filesystem (con le opzioni
+specificate dagli altri bit), anche in questo caso il valore di \param{source}
+viene ignorato.
+
+
+Una volta che non si voglia più utilizzare un certo filesystem è possibile
+\textsl{smontarlo} usando la funzione \func{umount}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{sys/mount.h}{umount(const char *target)}
+  
+  Smonta il filesystem montato sulla directory \param{target}.
+  
+  \bodydesc{La funzione ritorna 0 in caso di successo e -1 in caso di
+    fallimento, nel qual caso \var{errno} viene settata a:
+  \begin{errlist}
+  \item[\macro{EPERM}] il processo non ha i privilegi di amministratore.
+  \item[\macro{EBUSY}]  \param{target} è la directory di lavoro di qualche
+  processo, o contiene dei file aperti, o un altro mount point.
+  \end{errlist}
+  ed inoltre \macro{ENOTDIR}, \macro{EFAULT}, \macro{ENOMEM},
+  \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT} o \macro{ELOOP}.}
+\end{prototype}
+\noindent la funzione prende il nome della directory su cui il filesystem è
+montato e non il file o il dispositivo che è stato montato\footnote{questo è
+  vero a partire dal kernel 2.3.99-pre7, prima esistevano due chiamate
+  separate e la funzione poteva essere usata anche specificando il file di
+  dispositivo.}, in quanto con il kernel 2.4.x è possibile montare lo stesso
+dispositivo in più punti. Nel caso più di un filesystem sia stato montato
+sullo stesso \textit{mount point} viene smontato quello che è stato montato
+per ultimo.
+
+Linux provvede inoltre una seconda funzione \func{umount2}, che, in alcuni
+casi, permette di forzare lo smontaggio di un filesystem nei casi in cui mount
+fallirebbe; il suo prototipo è:
+
+
+
+Due funzioni, utili per ottenere in maniera diretta informazioni riguardo al
+filesystem su cui si trova un certo file, sono \func{statfs} e \func{fstatfs},
+i cui prototipi sono:
+\begin{functions}
+  \headdecl{sys/vfs.h} \funcdecl{int statfs(const char *path, struct statfs
+    *buf)} \funcdecl{int fstatfs(int fd, struct statfs *buf)} Restituisce in
+  \param{buf} le informazioni relative al filesystem su cui è posto il file
+  specificato.
+
+\bodydesc{La funzione restituisce 0 in caso di successo e -1 in caso di
+  errore, nel qual caso \var{errno} viene settato ai valori:
+  \begin{errlist}
+  \item[\macro{ENOSYS}] il filesystem su cui si trova il file specificato non
+  supporta la funzione.
+  \end{errlist}
+  e \macro{EFAULT} ed \macro{EIO} per entrambe, \macro{EBADF} per
+  \func{fstatfs}, \macro{ENOTDIR}, \macro{ENAMETOOLONG}, \macro{ENOENT},
+  \macro{EACCES}, \macro{ELOOP} per \func{statfs}.}
+\end{functions}
+
+
+
+\subsection{La gestione di utenti e gruppi}
+\label{sec:sys_user_group}
 
 
 
 
 
 
@@ -554,6 +826,8 @@ sul loro utilizzo.
 \label{sec:sys_resource_use}
 
 
 \label{sec:sys_resource_use}
 
 
+
+
 \subsection{Limiti sulle risorse}
 \label{sec:sys_resource_limit}
 
 \subsection{Limiti sulle risorse}
 \label{sec:sys_resource_limit}
 
@@ -821,9 +1095,6 @@ o la macro (\texttt{\small 15--17}) associate a quel codice.
 \end{figure}
 
 
 \end{figure}
 
 
-\section{La gestione di utenti e gruppi}
-\label{sec:sys_user_group}
-
 
 %%% Local Variables: 
 %%% mode: latex
 
 %%% Local Variables: 
 %%% mode: latex