Il filesystem

Index

Introduction
Path
- [[#Path#Current working directory $v er b c w d$ |Current working directory cwd]]
Contenuto di una directory
Creazione di directory e file
root directory
- [[#root directory#mouting|mouting]]
Partizioni e mounting
Tipi di filesystem
- [[#Tipi di filesystem# $v er bm o u n t$ |mount]]
File passwd e group
I file
- [[#I file#Tabella inode|Tabella inode]]
- [[#I file#Visualizzare le informazioni contenute nell’inode di un file|Visualizzare le informazioni contenute nell’inode di un file]]
Permessi
- Accesso ai file
- Accesso alle directory
- [[#Permessi di accesso ai file#Permessi speciali|Permessi speciali]]
  - [[#Permessi speciali#Sticky bit (t)|Sticky bit (t)]]
  - [[#Permessi speciali#Setuid bit (s)|Setuid bit (s)]]
  - [[#Permessi speciali#Setgid bit (s)|Setgid bit (s)]]
- [[#Permessi di accesso ai file#Visualizzare attributi di accesso|Visualizzare attributi di accesso]]
- [[#Permessi di accesso ai file#Visualizzare permessi speciali|Visualizzare permessi speciali]]
- [[#Permessi di accesso ai file#Settare i permessi|Settare i permessi]]
  - [[#Settare i permessi#Formato ottale|Formato ottale]]
  - [[#Settare i permessi#Modalità simbolica|Modalità simbolica]]
Comandi
- [[#Comandi# $v er b u ma s k [m o d e]$ |umask]]
- [[#Comandi# $v er b c p [- r] [- i] [- a] [- u] f i l e_{s} rc f i l e_{d} s t$ |cp]]
- [[#Comandi# $v er bm v [- i] [- u] [- f] f i l e_{s} rc f i l e_{d} s t$ |mv]]
- [[#Comandi# $v er b r m [- f] [- i] [- r] f i l e$ |rm]]
- [[#Comandi# $v er b l n [- s] src [d es t]$ |ln]]
- [[#Comandi# $v er b t o u c h [- a] [- m] [- tt im es t am p] f i l e$ |touch]]
- [[#Comandi# $v er b d u [- c] [- s] [- a] [- h] [- - e x c l u d e = P A TTERN] [f i l es]$ |du]]
- [[#Comandi# $v er b df [- h] [- l] [- i] [f i l e]$ |df]]
- [[#Comandi# $v er b dd [o p z i o ni]$ |dd]]
- [[#Comandi# $v er bmk f s [- tt y p e f s - o pt i o n s] d e v i ce$ |mkfs]]

Introduction

L’organizzazione di un area di memoria è basata sul concetto di file e di directory Una directory contiene file e directory ed ha una struttura gerarchica ad albero (ma solo le directory possono avere figli)

I file regolari contengono sequenze di bit dell’area di memoria sulla quale c’è il filesystem (ASCII o binari), ma esistono file non regolari o speciali

Linux ha un solo filesystem principale che ha come directory radice / (root). Tutti i file e directory sono contenuti direttamente o indirettamente in / In una stessa directory è vietato creare:

2 file con lo stesso nome
2 directory con lo stesso nome
un file ed una directory con lo stesso nome

Path

Ogni file o directory è raggiungibile dalla directory principale / mediante un path assoluto, ovvero una sequenza di directory separate da /

/home/utente1/dir1/dir11/dir112/file.pdf

Info

Un’eccezione di path assoluto riguarda l’utente corrente (userX), infatti ~ equivale a /home/userX

Current working directory $cwd$

Per conoscere la current working directory si usa il comando pwd. Per cambiare cwd usare il comando cd [path] dove [path] può essere assoluto o relativo (cd senza path ritorna alla home) E’ possibile inoltre usare .. (parent directory) e . (directory attuale)

Contenuto di una directory

Il comando ls restituisce la lista dei file contenuti in una directory. Però in una directory ci sono dei file “nascosti” (tipicamente file di configurazione o sile usati a supporto di comandi e applicazioni, es. .bash_history); questi sono visibili attraverso ls [-a | --all]

Se vogliamo ricorsivamente visualizzare il contenuto delle sotto directory abbiamo l’opzione [-R | --recursive]

Si puo’ visualizzare l’albero delle directory con il comando

tree [-a] [-L maxdepth] [-d] [-x] [nomedir]

Creazione di directory e file

Per creare directory:

mkdir [-p] nomedir

Crea la directory nomedir vuota. Se si vuole creare un intero path di directory (es. ./dir11/dir12/dir13) è necessario l’opzione -p

Per creare un file:

touch nomefile

Crea il file nomefile vuoto

root directory

Il filesystem root (/) contiene elementi eterogenei:

disco interno solido o magnetico
filesystem su disco esterno (es. usb)
filesystem di rete
filesystem virtuali (usati dal kernel per gestire risorse)
filesystem in memoria principale

Tutto questo è possibile solo grazie al meccanismo del mounting

mouting

Una qualsiasi directory $D$ dell’albero gerarchico può diventare punto di mount per un altro filesystem $F$ se e solo se la directory root di $F$ diventa accessibile da $D$ .

Si hanno due possibilità per $D$ :

se $D$ è vuota, dopo il mount conterrà $F$
se $D$ non è vuota, dopo il mount conterrà $F$ ma ciò non significa che i dati che vi erano dentro sono persi, saranno infatti di nuovo disponibili dopo l’unmount di $F$

Partizioni e mounting

Un singolo disco può essere suddiviso in due o più partizioni. Una partizione $A$ può contenere il sistema operativo e la partizione $B$ i dati degli utenti (home directory degli utenti). La partizione $A$ verrà montata su /, mentre la partizione $B$ verrà montata su /home

Tipi di filesystem

Nome	Journal	Partiz (TB)	File (TB)	Nome file (bytes)
ext2	No	32	2	255
ext3	Si	32	2	255
ext4	Si	1000	16	255
reiserFS	Si	16	8	4032

Ci sono anche file system non linux, ad esempio windows: NTFS, MSDOS, FAT32, FAT64. Di questi FAT (qualsiasi) e NTFS possono essere montati su un filesystem Linux mount è il comando per montare un fsfilesystem e visualizzare il filesystem montati

$mount$

mount visualizza gli fs montati, ma ciò può essere fatto anche con:

cat /etc/mtab → fs montati all’avvio del sistema
cat /etc/fstab → fs montati al boot

Domanda di esame

Usare il comando mount o consultare il contenuto del file /etc/mtab per verdere I file system montati.

Con l’aiuto del mount cercare di capire le varie opzioni di mounting dei vari filesystems

File $passwd$ e $groups$

Il file /etc/passwd contiene tutti gli utenti, mentre il file /etc/groups contiene tutti i gruppi. Rappresentano una delle filosofie di Linux, e poiché hanno una struttura ben definita e conosciuta dei programmi, questi ci possono direttamente interagire

Utenze e gruppi

In Unix dunque per ogni utente ci sta uno username (alfanumerico) e un uid (numero intero). Lo uid è usato ogni volta che occorre dare un proprietario ad una risorsa (file, processi, …) Inoltre ogni utente appartiene ad un gruppo (analogamente identificato da groupname e gip)

Esistono inoltre dei file di sistema che permettono di associare i nomi con i corrispettivi codici numerici che sono /etc/group e /etc/passwd (talvolta in combinazione con /etc/shadow)

Una tipica entry del file /etc/passwd è formata così sabinar:x:6335:283:Sabina Rossi:/home/sabinar:/bin/csh In cui sabrinar indica l’username 6335 indica lo uid e 283 il gip, x password (oscurata), /home/sabrinar current working directory, /bin/csh shell da eseguire

Invece una tipica entry del file /etc/group è formata così aan:x:283 aan groupname e 283 il gip
Link all'originale

I file

Ogni filesystem è rappresentato da una struttura dai inode ed è univocamente identificato da un inode number. La cancellazione di un file libera l’inode number che verrà riutilizzato quando necessario per un nuovo file

Principali attributi della struttura dati inode:

Type → tipo di file (regular, block, fifo …)
User ID → id dell’utente proprietario del file
Group ID → id del gruppo a cui e associato il file
Mode → permessi (read, write, exec) di accesso per il proprietario, il gruppo e tutti gli altri
Size → dimensione in byte del file
Timestamps → ctime (inode changing time, cambiamento di un attributo), mtime (content modication time, solo scrittura), atime (content access time: solo lettura)
Link count → numero di hard links
Data pointers → puntatore alla lista dei blocchi che compongono il file; se si tratta di una directory, il contenuto su disco e costituito di una tabella con 2 colonne: nome del file/directory e suo inode number

Tabella inode

All’inizio del disco è sempre presente una tabella inode

Esempio per ext2

Come viene seguito un path:

Visualizzare le informazioni contenute nell’inode di un file

Tra le opzioni del comando ls vi è la possibilità di visualizzare l’inode number tramite il flag -i, e i diritti, user, group, date, size, time tramite l’opzione -l

Il numero dopo i diritti indica il numero di directory all’interno della directory (vengono contate anche . e ..); per i file è ovviamente 1. Totale invece rappresenta la dimensione della directory in blocchi su disco, ma non per il suo sottoalbero (normalmente un blocco ha dimensione tra $1 kB$ e $4 kB$ )

L’opzione -n consente di visualizzare ID utente e ID gruppo invece dell’user esteso Per vedere i timestamp si usa l’opzione -l ma in combinazione con:

-c → ctime (change time, data di ultima modifica metadati del file)
-u → atime (access time, data di ultimo accesso)
senza niente → mtime (modification time, data di ultima modifica del contenuto del file)

La sintesi delle opzioni sopra elencate la si ha con il comando stat filename Dove:

Size → dimensione del file in byte
Blocks → numero di blocchi allocati sul disco
IO Block → dimensione del blocco I/O del filesystem

stat -c %B filename invece ci permette di stampare la dimensione in byte dei blocchi di I/O del filesystem su cui si trova il file (non la dimensione del file)

Permessi

Accesso ai file

Chi può fare cosa:

Utente proprietario → solitamente chi crea il file/directory
Gruppo proprietario → gruppo primario dell’utente proprietario (specificato in /etc/passwd)

Il proprietario è colui che definisce i permessi di accesso

Accesso alle directory

Permesso	Oct	Significato
`---`	0	non si può fare nulla
`--x`	1	si può settare come cwd (ma solo se il permesso c’è per tutte le directory nel path); si può anche “attraversare”, se già se ne conosce il contenuto
`-w-`	2	non si può fare nulla
`-wx`	3	come il permesso 7, ma non si può listare il contenuto
`r--`	4	solo listarne il contenuto (senza vedere attribute file), non può essere “attraversata”
`r-x`	5	si può leggere (attributi compresi), settare come cwd ed attraversare; non è possibile cancellare o aggiungere file/directory
`rw-`	6	come il permesso 4
`rwx`	7	listare contenuto (attributi compresi), aggiungere file e directory, cancellare file contenuti in essa (anche senza avere il permessi di scrittura sul file, correggibile con lo sticky bit), cancellare directory in essa (ma occorrono tutti i permessi su tali directory)

Permessi speciali

Esistono però anche dei permessi speciali che possono essere applicati a file e directory:

sticky bit (t)
stuid bit (s)
setgit bit (s)

Sticky bit (t)

Questo viene applicato sulle directory per correggere il comportamento di w+x, permettendo la cancellazione di file se si hanno permessi di scrittura su essi. Senza sticky bit infatti per cancellare un file in una directory, sarà sufficiente avere i diritti di scrittura sulla directory (non sono necessari permessi di scrittura sul file). Mentre con lo sticky bit sono necessari sia i permessi di scrittura sulla directory che sul file

Setuid bit (s)

Questo si usa solo per i file eseguibili. Garantisce che quando sono eseguiti, hanno i privilegi del proprietario del file, e non quelli dell’utente che lo esegue (quindi se il proprietario è root, viene eseguito con privilegi di root indipendentemente da chi lo ha eseguito) Ad esempio il comando passwd ha il setuid, che permette ad un utente di moficare la propria password (nonostante il proprietario del comando sia root)

Setgid bit (s)

Risulta analogo di setuid ma per i gruppi (i privilegi sono quelli del gruppo che è proprietario del file eseguibile) Può essere applicato anche ad una directory, e allora ogni file creato al suo interno ha il gruppo della directory, anziché quello primario di chi crea i file

Visualizzare attributi di accesso

Tramite il comando ls o stat

Visualizzare permessi speciali

Vengono visualizzati al posto del bit di esecuzione:

il setuid nella terna utente (user)
il setgit nella terna gruppo (group)
lo sticky nella terna altro (other)

Se il permesso di esecuzione corrispondente c’è, allora la s o la t saranno minuscoli, altrimenti saranno maiuscoli

Settare i permessi

chmod mode[, mode...] filename

Setta la modalità (diritti) di accesso a file o directory Si può fare in due modi o tramite formato ottale o in modalità simbolica (lettere) L’opzione -R può essere applicata solo da root ed applica il comando a tutte le sottodirectory

Formato ottale

Si usano 4 numeri tra 0 e 7, il primo indica setuid (4), setgid (2) e sticky (1), gli altri sono utente, gruppo ed altri Si possono fornire 3 numeri se si assume setuid, setgid e sticky settati tutti a 0

Modalità simbolica

Per settare il mode usando dei simboli il formato è: [ugoa][+-=][perms...], dove perms è:

zero
una o più lettere nell’insieme {rxwXst}
una lettera nell’insieme {ugo}

Comandi

$umask [mode]$

Setta la maschera dei file a mode, ovvero i diritti di accesso al file o alle directory nel momento della loro creazione. La umask è rappresentata in numeri ottali (es. 022, 002, 077). Ogni cifra rappresenta i permessi da rimuovere per utente (u), gruppo (g) e altri (o). Per i file devo sottrarre a partire da 666 mentre per le directory a partire a 777 Se ad esempio l’umask è 022, allora i permessi per i file saranno 644 (rw-r--r--) mentre per le directory 755 (rwxr-xr-x)

$cp [-r] [-i] [-a] [-u] {file_src} file_dst$

-r → per le directory (può perdere attributi e timestamp)
-i → interactive per essere avvisati in caso di sovrascrizione
-u → la sovrascrittura avviene solo se l’mtime del sorgente è più recente di quello della destinazione
-a → copia ricorsiva che preserva attributi e timestamp

$mv [-i] [-u] [-f] {file_src} file_dst$

Sposta un file (o lo rinomina). Le opzioni hanno lo stesso significato di cp, invece -f indica force (è il default)

$rm [-f] [-i] [-r] {file}$

Stesso significato delle opzioni per rispetto ai precedenti

$ln [-s] src [dest]$

Questo comando serve per creare dei symbolic e hard link. Di default verranno creati degli hard link ma con -s diventano soft

$touch [-a] [-m] [-t timestamp] {file}$

Questo comando permette di creare dei file, ma anche di modificarne il timestamp:

-a → modifica unicamente il tempo di accesso
-m → modifica unicamente il tempo di modifica
-t timestamp → usa il timestamp indicato invece del timestamp corrente seguendo questo formato [[CC]YY]MMDDhhmm[.ss]

$du [-c] [-s] [-a] [-h] [--exclude=PATTERN] [files]$

Questo comando stima lo spazio occupato del/dei file e/o directories dati in input. Vediamo ora le opzioni:

-c → restituisce la somma del totale (di tutti i file passati in input)
-s → non mostra eventuali sottodirectory o file contenuti
-a → ricorsivo sulle directories in essa contenuta (valido solo per directory)
-h → restituisce i risultati in formato leggibile (e.g., 1K 234M 2G)

$df [-h] [-l] [-i] [file]$

Restituisce un report sullo spazio libero. Vediamo le opzioni:

-h → restituisce i risultati in formato leggibile (e.g., 1K 234M 2G)
-l → mostra solo i filesystem locali (esclude quelli remoti come NFS o montaggi di rete)
-i → restituisce le informazioni riguardanti gli inodi invece di quelle rispetto ai blocchi
file → restituisce le informazioni rispetto al filesystem in cui è memorizzato il file

$dd [opzioni]$

Serve per copiare un file in modo elaborato e le opzioni sono una sequenza di var=value Vediamo le opzioni:

bs=BYTES → legge e scrive fino a BYTES bytes alla volta (default 512)
count=N → copia solamente N blocchi di input
skip=N → salta i primi N blocchi di input
seek=N → salta i primi N blocchi di output
conv=CONVS → converte il file come da comma-separated CONVS in input (es. ucase, lcase, noerror, …)
if=FILE → leggi da FILE invece di stdin (cat file | dd of=output_file bs=1M); viene usato /dev/zero quando bisogna creare un file con soli zero
of=FILE → scrivi su FILE invece che su stdout

Oltre che per le conversioni si usa per copiare file speciali che non possono essere copiati con cp

$mkfs [-t type fs-options] device$

Questo è un comando fontend (non gestiamo davvero la creazione di un filesystem) serve per creare un filesystem Linux su un device, tipicamente una partizione su disco rigido. Vediamo le opzioni:

-t type → specifica il filesystem da usare tra questi (default ext2)
fs-options → opzioni specifiche del filesystem da passare al vero costruttore del filesystem (es. ro read-only, rw read-write)
device → può essere sia il nome del dispositivo (es. /dev/hda1/, /dev/sdb2) ma anche un file

UniNotes

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Index

Introduction

Path

Current working directory cwd

Contenuto di una directory

Creazione di directory e file

root directory

mouting

Partizioni e mounting

Tipi di filesystem

mount

File passwd e groups

Utenze e gruppi

I file

Tabella inode

Visualizzare le informazioni contenute nell’inode di un file

Permessi

Accesso ai file

Accesso alle directory

Permessi speciali

Sticky bit (t)

Setuid bit (s)

Setgid bit (s)

Visualizzare attributi di accesso

Visualizzare permessi speciali

Settare i permessi

Formato ottale

Modalità simbolica

Comandi

umask [mode]

cp [-r] [-i] [-a] [-u] {file_src} file_dst

mv [-i] [-u] [-f] {file_src} file_dst

rm [-f] [-i] [-r] {file}

ln [-s] src [dest]

touch [-a] [-m] [-t timestamp] {file}

du [-c] [-s] [-a] [-h] [--exclude=PATTERN] [files]

df [-h] [-l] [-i] [file]

dd [opzioni]

mkfs [-t type fs-options] device

Vista grafico

Tabella dei contenuti

Link entranti

Current working directory $cwd$

$mount$

File $passwd$ e $groups$

$umask [mode]$

$cp [-r] [-i] [-a] [-u] {file_src} file_dst$

$mv [-i] [-u] [-f] {file_src} file_dst$

$rm [-f] [-i] [-r] {file}$

$ln [-s] src [dest]$

$touch [-a] [-m] [-t timestamp] {file}$

$du [-c] [-s] [-a] [-h] [--exclude=PATTERN] [files]$

$df [-h] [-l] [-i] [file]$

$dd [opzioni]$

$mkfs [-t type fs-options] device$