Archivos y Directorios

Transcripción

1 Archivos y Directorios Atributos de un archivo, estructura del sistema de archivos, enlaces simbólicos y operaciones sobre el directorio 1 Funciones: stat, fstat y lstat #include <sys/stat.h> int stat(const char *pathname, struct stat *buf); int fstat(int *fildes, struct stat *buf); int lstat(const char *pathname, struct stat *buf); stat retorna estado de un archivo con nombre fstat retorna estado de un archivo abierto lstat es similar a stat, pero se aplica a un enlace simbólico (no entrega información sobre el enlace referenciado) III-2 Estructura de Estado de un Nodo struct stat { /* estructura dependiente de la implementación */ }; mode_t st_mode; /* tipo de archivo & modo (permisos) */ ino_t st_ino; /* # de i-node */ dev_t st_dev; /* # de dispositivo (sistema de archivo) */ dev_t st_rdev; /* # de dispositivo para archivos especiales */ nlink_t st_nlink; /* # de enlaces */ uid_t st_uid; /* User ID del dueño */ gid_t st_gid; /* Grupo ID del dueño */ off_t st_size; /* tamaño en bytes para archivos regulares */ time_t st_atime; /* tiempo de último acceso */ time_t st_mtime; /* tiempo de última modificación */ time_t st_ctime; /* tiempo de última modificación de status */ long st_blksize; /* mejor tamaño de bloque de E/S */ long st_blocks; /* # de bloques asignados de 512 bytes */ III-3 1

2 Tipos de Archivo Archivo Regular. String de bytes (binario o texto) Archivo de Directorio. Contiene nombres, atributos y puntero a otros archivos. Archivo de Especial de Caracteres. Corresponde a un dispositivo de caracteres (e.g. terminal). Archivo de Especial de Bloques. Corresponde a un dispositivo de bloques (e.g. disco). FIFO. Para IPC (pipe con nombre) Socket. Para IPC (en redes) III-4 Permisos de Acceso Cada archivo tiene permiso de lectura, escritura y ejecución (RWX) para el dueño, el grupo y otros (9 bits en st_mode). Bit de ejecución en directorios es permiso de búsqueda. Para poder abrir un archivo cualquiera es necesario tener permiso en cada directorio en el sendero hacia el archivo. Los permisos pueden ser cambiados con el comando chmod. III-5 Set-user-ID y Set-group-ID Cada proceso tiene 6 o más Id`s asociados: El ID real del usuario y del grupo se toman del archivo de passwd y no cambian (excepto para superusuario) El ID efectivo del usuario y del grupo determina permisos de acceso a archivos El saved set-user ID y saved set-group-id contienen copias de los ID efectivos y se usan con la función setuid. III-6 2

3 Mecanismo de Cambio de ID Normalmente la ID efectiva coincide con la real. Sin embargo existe un modo que permite que un proceso tome su ID efectiva del archivo (bits setuser-id y/o set-group-id activados en st_mode) Aplicación: Cambio de password: usuario debe modificar archivo perteneciente a root y grupo sys. III-7 Verificación de Permisos Si el ID efectivo del usuario es 0 (superusuario), el acceso está permitido. Si el ID efectivo del usuario es igual al ID del dueño del archivo, acceso se concede si está habilitado, sino negarlo. Si el ID efectivo del grupo (o uno suplementario) es igual al ID del dueño del archivo, acceso se concede si está habilitado, sino negarlo. Si el acceso apropiado de OTROS está habilitado, se concede el acceso, sino negarlo. III-8 Bits de Permisos de Acceso en el Archivo st_mode mask Significado S_IRUSR S_IWUSR S_IXUSR S_IRGRP S_IWGRP S_IXGRP S_IROTH S_IWOTH S_IXOTH S_ISUID S_ISGID S_IXOTH user-read user-write user-execute group-read group -write group -execute other-read other -write other -execute set-user-id on execution set-group-id on execution saved-text (sticky bit) III-9 3

4 Propiedad de Archivos y Directorios Nuevos POSIX.1 define para la creación de un archivo (open o creat) La propiedad del archivo es igual al ID efectivo del usuario La propiedad del grupo es igual ID efectivo del grupo o al ID de grupo del directorio. Segunda opción de ID de grupo garantiza que esta se propague en el subárbol del directorio en cuestión. III-10 Función: access int access(const char *pathname, int mode); Permite verificar permisos de accesos usando ID reales mode es OR de R_OK, W_OK, X_OK y F_OK Sirve cuando se tiene activado set-xx-id para verificar si usuario real tiene permisos III-11 #include <stat.h> mode_t umask(mode_t cmask); Función: umask return: máscara anterior del modo creación del archivo Permite modificar la máscara del modo de creación de archivos o directorio del proceso. Bits en alto se sustraen del permiso de acceso Es normal usar máscara 022 (en octal) III-12 4

5 Funciones: chmod y fchmod #include <stat.h> mode_t chmod(const char *pathname, mode_t mode); mode_t fchmod(int filedes, mode_t mode); Permite modificar permisos de acceso del archivo por nombre o descriptor mode es el OR al bit de permisos de acceso (9 bits) mas 2 bits para setuser-id y set-group-id. Algunas versiones antiguas de UNIX suportan el sticky bit para mejorar el desempeño de algunos programas (permitido sólo por superusuario su activación), manteniendo programa en área de swap. III-13 Funciones: chown, fchown y lchown #include <sys/unistd.h> int chown(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group); int fstat(int *fildes, uid_t owner, gid_t group); int lstat(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group); Permite cambiar ID del dueño y del grupo (con restricciones: superusuario para UID y grupos del dueño) Interpretación de cada función similar a stat, i.e.: Archivo por nombre archivo abierto enlace simbólico III-14 Tamaño de un Archivo Se indica en st_stat de la estructura stat y se interpreta así: Archivo regular: Número de bytes del archivo. Directorio: Bytes ocupados por el nodo (normalmente un múltiplo de 16 o 512) Enlace simbólico: largo en bytes del nombre Un archivo regular puede tener un tamaño superior al espacio de disco asignado (existen huecos en el archivo, que se interpretan como 0s). III-15 5

6 Funciones: truncate y ftruncate int truncate(const char* pathname, off_t length); int ftruncate(int fildes, off_t length); Ambas funciones (no son parte de POSIX.1) truncan un archivo al tamaño length. En caso de ser menor el largo real, efecto depende de implementación: puede extender al largo agregando 0 (existe un hueco), o dejarlo tal cual. III-16 Sistema de Archivos Un dispositivo de almacenamiento (e.g. disco) se divide en particiones, existiendo un sistema de archivos en cada partición. El superbloque describe el sistema de archivo El sistema puede disponer de un bloque de arranque. Cada i-node describe a un archivo, existiendo un contador de enlaces (desde directorios). Un i-node de directorio tiene mínimo 2 enlaces. III-17 Estructura del Sistema de Archivo partición partición partición i-list Bloques de directorio y datos Boot-block(s) Super block i-node i-node i-node i-node i-node i-node III-18 6

7 mode owners timestamps Block size count direct blocks single indirect double indirect triple indirect i-nodes III-19 Función: link int link(const char *existingpath, const char *newpath); Permite crear en el directorio un nuevo enlace a un archivo existente. Se debe incrementar el contador de enlaces. Muchos sistemas sólo permiten enlaces (duros) en un mismo sistema de archivos. Sólo el superusuario puede crear un enlace que apunta a un directorio (evitar ciclos). III-20 Función: unlink int unlink(const char *pathname); Permite eliminar un enlace a un archivo en un directorio. Se debe decrementar el contador de enlaces en el i-node referenciado. El archivo sigue accesible si existen otros enlaces. Si la cuenta alcanza 0, el archivo es borrado (en caso de estar abierto, esta operación se posterga hasta el cierre). III-21 7

8 #include <stdio.h> Función: remove int remove(const char *pathname); Permite eliminar un enlace a un archivo o directorio, y forma parte de ANSI C. Para un archivo remove es equivalente a unlink. Para un directorio remove equivale a rmdir. III-22 #include <stdio.h> Función: rename int rename(const char *oldname, const char *newname); Permite renombrar un enlace a un archivo o directorio, y forma parte de ANSI C. Si se renombra un archivo, y el nuevo nombre existe, este último es borrado. Si se renombra un directorio, y el nuevo nombre existe, este último se borra ssi está vacio. III-23 Enlaces Simbólicos Es un puntero indirecto, a diferencia de un enlace duro a un i-node. Permite superar superar limitaciones de estos últimos: Es posible cruzar a otro sistema de archivo No está limitado al superusuario III-24 8

9 Función: symlink int symlink(const char *actualpath, const char *sympath); Permite crear en el directorio un enlace simbólico a un archivo o directorio. No es necesario que actualpath exista, y ambos nombres no requieren estar en el mismo sistema de archivo. III-25 Función: readlink int readlink(const char *pathname, char *buf, int bufsize); Permite leer el nombre del enlace simbólico, retornando el largo del string (no es terminado con 0). Dado que open sigue los enlaces simbólicos, esta función permite efectivamente leer el enlace. III-26 #include <sys/stat.h> Función: mkdir int mkdir(const char *pathname, mode_t *mode); Crea un directorio nuevo y vacio. Entradas. y.. se crean automáticamente mode especifica permisos de acceso, que son modificados por la máscara del proceso (umask) III-27 9

10 Función: rmdir int rmdir(const char *pathname); Permite borrar un directorio vacío. Si el # de enlaces llega a cero, y no está abierto por ningún proceso, se libera el espacio ocupado por el directorio. III-28 Lectura de Directorios Puede ser leído por quien tiene permisos, pero sólo el kernel puede modificarlo. Estructura de entrada depende de la implementación (típicamente incluye sólo nombre e i-node) Esta estructura la define struct dirent en <dirent.h> III-29 Funciones: opendir, readdir, rewinddir y closedir #include <dirent.h> DIR *opendir(const char* pathname); return: puntero si OK, NULL si fin de directorio o existe error struct dirent readdir(dir *dp); return: puntero si OK, NULL si existe error int rewinddir(dir *dp); int closedir(dir *dp); Permite abrir, leer, rebobinar y cerrar un directorio III-30 10

11 Caching de Archivos El Sistema Operativo mantiene en el kernel un cache consistente en buffers de bloques del disco. Lectura y escritura se prioriza a los buffers. Escritura al disco se retarda (delayed write). Para garantizar consistencia en el disco, se usan funciones ad-hoc. III-31 Funciones: sync y fsync int sync(void); int fsync(int fildes); sync permite respaldar todos los buffers modificados en el sistema al disco. El sistema normalmente llama en forma periódica esta función (típicamente cada 30 [s] por update) fsync permite respaldar todos los buffers modificados de un archivo. III-32 11