1 - shell, utenti, filesystem

shell

La shell è un’interprete di comandi, ovvero un programma che esegue altri comandi.

• la shell scrive un prompt e attende che l’utente scriva un comando
• il prompt tipico è di questo tipo: utente@nomemacchina:~path

Ogni comando ha questa struttura:

comando [opzioni] argomentiobbligatori

Le opzioni hanno due segnature:

• --parola (es. -interactive)
• -carattere (es. -i)

Esse possono anche avere un argomento (anch’esso con segnature diverse)

• -k1 o -k 1
• --key=1

Le opzioni senza argomenti sono raggruppabili:

• -b -r -c $⟺$ -brc

Esistono anche le opzioni BSD-style, senza dash (es. tar xfz nomefile.tgz).

utenti

Durante l’installazione di Linux, è necessario specificare almeno un utente (utente principale).

• non tutti gli utenti possono fare login
  • root non può fare il login, ma un utente può acquisire i diritti di root attraverso su e sudo
• ogni utente appartiene almeno ad un gruppo (ne viene automaticamente creato uno con lo stesso nome dell’utente principale)
  • per scoprire i gruppi a cui appartiene un utente, si usa groups [nomeutente]

creazione di utenti

Si possono creare nuovi utenti tramite il comando adduser nuovoutente (di default, nuovoutente non apparterrà ai sudoers).

• per aggiungere un utente a un gruppo, si usa adduser nuovoutente gruppo

Per cambiare utente, si usa su [- | -l | --login] nomeutente

• si usa tipicamente per diventare root (su - | su - root | su -l root)

sudo

L’utente principale è un sudoer, ovvero appartiene al gruppo predefinito sudo

• gli utenti del gruppo sudo possono eseguire comandi da super utente (root) usando sudo comando
• sudo è quindi un comando che prende in input un altro comando

filesystem

Il filesystem contiene file e directory, e presenta una struttura gerarchica ad albero, in cui solo le directory possono avere figli.

• esistono (oltre ai file regolari) file speciali, che modellano unità di I/O

Linux ha un solo filesystem che ha come radice / (root), che contiene, direttamente o indirettamente, tutti i file e le directory.

divieti

In una stessa directory è vietato creare:

• due file con lo stesso nome
• due directory con lo stesso nome
• un file e una directory con lo stesso nome

• i nomi dei ffile e delle directory sono case-sensitive

directory

Ogni file o directory è raggiungibile da / mediante un path assoluto.

~ equivale a /home/currentuser

Per conoscere la current working directory, si usa pwd. Per cambiare directory, si usa cd [path] (path può essere assoluto o relativo).

• cd senza path ritorna alla home
• .. indica la parent directory, mentre . la cwd

Per creare una directory, si usa il comando mkdir nomedir.

• la flag -p crea anche le parent directory se non esistono (es. mkdir dir1/dir2 crea anche dir1 se essa non esiste)

Per creare un file, si usa il comando touch nomefile.

Per conoscere il contenuto di una directory, si usa il comando ls [directory].

• informazioni sulle flag (sotto)

Per visualizzare l’albero delle directory, si usa il comando tree [-a] [-L maxdepth] [-d] [-x] [nomedir]

• -d mostra solo le directory
• -x si usa per rimanere nel filesystem corrente (se incontra un mount point di un altro filesystem, non lo esplora)

mounting

Il filesystem root / contiene elementi eterogenei (disco interno, filesystem su disco esterno, filesystem di rete…) grazie al meccanismo di mounting.

• mount e cat /etc/mtab visualizzano i filesystem montati
• cat /etc/fstab visualizza i filesystem montati al boot

directory	spiegazione	montata
/boot	kernel e file di boot	no
/bin	binari (eseguibili) di base	no
/dev	periferiche hardware e virtuali (devices)	boot
/etc	file di configurazione di sistema	no
/proc	dati e statistiche di processi e parametri del kernel	boot
/sys	informazioni e statistiche di device di sistema	boot
/media	mountpoint per device di I/O	quando necessario
/mnt	come /media	quando necessario
/sbin	binari di sistema	no
/var	file variabili (log, code di stampa, mail…)	no
/tmp	file temporanei	no
/lib	librerie	no

esempi di opzioni di mounting comuni

opzione	significato
ro	read-only
rw	read-write
noexec	non permette l’esecuzione di file binari
nosuid	ignora SUID e SGID
nodev	non permette dispositivi a livello di file
relatime	aggiorna il tempo di accesso solo se più vecchio del tempo di modifica
noatime	non aggiorna il tempo di accesso
sync	tutte le scritture avvengono in modalità sincrona
user	permette agli utenti normali di montare il filesystem
uid=1000	imposta l’utente proprietario

Una qualsiasi directory D può diventare un punto di mount per un altro filesystem F se e solo se la directory root di F diventa accessibile da D. Se D è vuota, dopo il mount conterrà F; se non è vuota, i dati che conteneva precedentemente saranno di nuovo accessibili dopo l’unmount.

partizioni

Un disco può essere diviso in 2+ partizioni (per esempio una contenente il sistema operativo e una contenente i dati dell’utente)

tipi di filesystem

Esistono diversi 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

Dal punto di vista del programmatore, il tipo di filesystem definisce la codifica dei dati, mentre dal punto di vista dell’utente, la dimensione massima di partizioni e file, la lunghezza massima dei nomi dei file e la presenza o assenza di journaling.

passwd e group

I due file /etc/passwd e /etc/group sono organizzati per righe (sequenze di caratteri terminate con line feed (0x0A)).

Il file passwd contiene tutti gli utenti, ed è strutturato in questo modo:

• username:password:uid:gid:gecos:homedir:shell
  • (al posto di password si trova una x - le password si trovano in /etc/shadow (vedi password (SO1)))

l file contiene tutti i gruppi, ed è strutturato in questo modo:

• groupname:password:groupID:lista utenti
  • anche qui la password è assente
• gli utenti della lista sono separati da ,

inode

(come già visto in file system (SO1)) Ogni file del filesystem è rappresentato da una struttura dati chiamata inode, univocamente identificata da un inode number.

• la cancellazione di un inode libera l’inode number, che potrà quindi essere riutilizzato

I principali attributi degli inode sono:

• type ⟶ tipo di file (regular, block…)
• user ID ⟶ ID del proprietario del file
• group ID ⟶ ID del gruppo a cui appartiene il proprietario
• mode ⟶ permessi (read, write, exec) di accesso per proprietario, gruppo e tutti gli altri
• size ⟶ dimensione in byte del file
• timestamps
  • ctime ⟶ cambiamento di un attributo
  • mtime ⟶ modifica (solo scrittura)
  • atime ⟶ 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 è costituito da due colonne: nome del file/directory e relativo inode number)

ls

Per visualizzare le informazioni contenute nell’inode di un file, si usa il comando ls.

• total (totale in italiano) indica la dimensione della directory (non compreso il sottoalbero) in blocchi su disco (un blocco ha dimensione tra 1 e 4kB)

flag

• la flag -a | --all permette di vedere anche i file nascosti (che iniziano con .)
• -l elenca i contenuti in formato esteso: una tabella che contiene (per ogni entry)
  • permessi
  • numero di directory all’interno della entry, comprese . e .. (per i file sarà 1)
  • proprietario
  • proprietario del gruppo
  • dimensione in byte
  • ultima modifica
  • nome
• -i | --inode mostra l’inode number di ogni file
• -n consente di visualizzare ID utente e ID gruppo invece del nome esteso
• -t | --time=WORD ordina per timestamp (WORD indica per quale timestamp; default: modified time)
• -R | --recursive permette di visualizzare ricorsivamente il contenuto delle sottodirectory
• -r | --reverse ordine inverso
• -s | --size mostra la dimensione, in blocchi, di ogni file
• --author, usata con -l, mostra l’autore di ogni file
• per visualizzare i timestamp, con l’opzione -l, si usano:
  • -c per ctime
  • -u per atime
  • (mtime è il default)
• -d | --directory mostra le informazioni sulla directory stessa e non sui suoi contenuti
• --hide=PATTERN non mostra le entry che corrispondono al pattern

stat

Il comando stat filename restituisce varie informazioni su un file.

• stat -c %B filename restituisce la dimensione dei blocco su disco su cui si trova il file (non la dimensione del file stesso)

permessi di accesso

Il proprietario di un file definisce i permessi di accesso (chi può leggere, scrivere, eseguire un file).

più informazioni sui significati dei permessi

permessi speciali

sticky bit (t)

Se applicato sulle directory, corregge il comportamento di w+x (che permette la cancellazione di file in una directory su cui si hanno i permessi w+x senza avere permessi di scrittura sui file stessi) permettendo la cancellazione dei file solo se si hanno permessi di scrittura su di essi.

• inutile se applicato su file

esempio

Se un utente U vuole quindi cancellare un file f in una directory D:

• senza sticky bit, gli sarà sufficiente avere i diritti di scrittura su D
• con lo sticky bit, gli sono necessari anche i permessi di scrittura su f

setuid bit (s)

Si usa sui file eseguibili. Quando vengono eseguiti, i privilegi con cui opera il corrispondente processo non sono quelli dell’utente che esegue il file ma quelli dell’utente proprietario del file.

• per esempio, il comando passwd ha il setuid (infatti permette ad un utente di modificare la propria password)

setgid bit (s)

Analogo di setuid, ma con i gruppi (i privilegi sono quelli del gruppo che è proprietario del file eseguibile).

• può essere applicato ad una directory, e in quel caso ogni file creato al suo interno ha il gruppo della directory anziché quello primario di chi crea i file

settare permessi

Per settare permessi, si usa il comando chmod mode [, mode...] filename. Il comando segue un formato ottale:

• si usano 4 numeri tra 0 e 7, come dalle tabelle sopra
• il primo numero indica setuid, setgid e sticky
• gli altri sono per utente, gruppo e altri
• si possono fornire solo 3 numeri se si assumono setuid, setgid e sticky settati a 0

chmod ha anche una modalità simbolica che utilizza le lettere per settare i permessi:

• il formato è: [ugoa][+-=][perms...], dove perms è:
  • zero
  • una o più lettere nell’insieme {rxwXst}
  • una lettera nell’insieme {ugo}

cambiare il proprietario

Per cambiare il proprietario di un file, si usa chown [-R] proprietario {file} (è possibile specificare anche un gruppo), mentre per cambiare la proprietà di gruppo di un file, si usa chgrp [-R] gruppo {file}.

• se il file è una directory, con la flag -R si applica il comando anche a tutte le sottodirectory

visualizzazione

I permessi di accesso si visualizzano con ls o stat. I permessi speciali vengono visualizzati al posto del bit di esecuzione (x) (il setuid nella terna utente, il setgid nella terna gruppo, lo sticky nella terna altro).

altri comandi

umask [mode]

Setta la maschera dei file, ovvero i diritti di accesso al file o alle directory nel momento della lro creazione, a mode.

La maschera può essere:

• un numero ottale da uno a quattro cifre (secondo la rappresentazione ottale dei permessi) che indica i permessi che si desidera negare (quindi, per esempio 1 negherà il permesso di esecuzione)
  • i permessi saranno quindi dati da 0777 - umask per i file, e 0666 - umask per le directory
• una stringa secondo la rappresentazione simbolica dei permessi che indica l’insieme dei permessi che possono essere concessi

cp [-r] [-i] [-a] [-u] {filesorgenti} filedestinazione

Permette di copiare file.

• -r ⟶ recursive (per directory)
• -i ⟶ interactive: avvisa in caso di sovrascrizione
• -u ⟶ la sovrascrittura avviene solo se l’mtime della sorgente è più recente di quello della destinazione
• -a ⟶ archive: i file copiati mantengono i loro permessi, proprietari, timestamp e altri attributi
• -b ⟶ fa un backup dei file già esistenti nella destinazione (così che non vengano sovrascritti)
• -l ⟶ invece di copiare, crea hard link
• -s ⟶ invece di copiare, crea symlink
• --preserve=ATTR_LIST ⟶ permette di preservare gli attributi specificati

mv [-i] [-u] [-f] {filesorgenti} filedestinazione

Sposta (o rinomina!) file.

• -i e -u come in cp
• -f (force) è di default (non chiede prima di sovrascrivere)

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

Rimuove file (non c’è un cestino)

• -f forza la cancellazione

ln [-s] src [dest]

Crea symlink e hardlink.

• -s per symlink (hardlink è il default)

eliminare la sorgente

se il file sorgente viene rimosso, un symlink smette di funzionare, mentre un hardlink continua a funzionare (poiché è un riferimento diretto al contenuto del file e non al suo nome)

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

Serve per creare file o modificare il loro timestamp.

• funziona anche con directory
• -t setta il timestamp desiderato

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

Calcola la dimensione dei file e/o directories dati in input.

• -c (o --total) ⟶ restituisce la somma totale delle dimensioni
• -s (--summarize) ⟶ (invece di mostrare la dimensione di ogni file in una directory fornita) mostra solo la dimensione totale per ogni argomento
• -a (-all) ⟶ mostra anche le sottodirectory (mostra tutti i file)
• -h (--human-readable) ⟶ mostra le dimensioni in formati leggibili (e.g. M, G)

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

Mostra la dimensione e l’attuale uso dei filesystem.

• -h (--human-readable) ⟶ mostra le dimensioni in formati leggibili (e.g. M, G)
• -l (--local) ⟶ mostra solo i filesystem locali
• -i (--inodes) ⟶ mostra le informazioni sugli inode invece che sui blocchi
• file ⟶ mostra le informazioni relative al filesystem che contiene il file fornito in input

dd [opzioni]

Serve per creare file in modo elaborato, (es. copiare file che non possono essere copiati con cp, preparare un file ad essere formattato, copiare parte di un file). [opzioni] è una sequenza variabile=valore.

• bs=BYTES ⟶ legge e scrive fino a BYTES byte alla volta (il default è 512)
• count=N ⟶ copia solo N blocchi dell’input
• conv=CONVS ⟶ converte i file secondo la lista di simboli CONS fornita in input (con separatore ,)
• if=FILE ⟶ file di input (se non dato, legge da tastiera)
• of ⟶ file di output (se non dato, scrive a schermo)
• skip=N, seek=N ⟶ saltano i primi N blocchi (rispettivamente di input e output)

mkfs [-t type fsoptions] device

Crea un filesystem su un device (è un front-end per i vari builder di filesystem usati da Linux).

• -t type ⟶ specifica il tipo di filesystem da creare (tra questi)
• fsoptions ⟶ ro (read-only) oppure rw (read-write)
• device ⟶ nome del dispositivo (in /dev) o anche file regolare