Programmation système & Réseauxdeptinfo.unice.fr/~lahire/enseignement/SYSL3/miage/... · 1 Programmation système & Réseaux Philippe Lahire Université de Nice Sophia-Antipolis

1

Programmation système &

Réseaux

Philippe Lahire

Université de Nice Sophia-Antipolis

Septembre 2015

3ème année Licence MIAGE

Version septembre 2015 N°2

Organisation du cours

Planning :

Cours: 12 séances (1h30)

TP: 12 séances (1h30)

Contrôle continu :

TP: deux à trois TP notés

un ou deux contrôles courts + contrôle terminal (1h30)

Note complémentaire :

Le travail : Motivation, Compréhension, Progression,…

La tenue : Assiduité, Respect,…

Matériel : PC sous linux

2


Programme

Système de Fichiers

Entrée-sortie + API (read, write…)

Notion de processus + API (fork, exec…)

Tubes + API (pipe)

Signaux + API (signal, sigaction, kill…)

Langage : • principalement C


Organisation des enseignements

cours Semaine/date TP

1 Introduction + Entrées-Sorties 37/10.09

2 Introduction + Entrées-Sorties 37/10.09

3 Systèmes de Fichiers 38/17.09 TP N°1 : E/S (1h30)

4 Systèmes de Fichiers (prog) 39/24.09 TP N°1 : E/S (1h30)

5 Systèmes de Fichiers (prog) 40/01.10 TP N°2 : Syst. Fich. (1h30)

6 Processus 41/08.10 TP N°2 : Syst. Fich. (1h30)

7 Processus (prog) 43/22.10 TP N°2 : Syst. Fich. (1h30)

8 Tubes 45/04.10 TP N°3 : Processus Fork (1h30)

9 Tubes 47/18.11 TP N°4 : Processus Fork (1h30)

10 Signaux 48/25.11 TP N°4 : Processus exec (1h30)

11 Signaux 48/26.11 TP N°5 : Tubes (1h30)

12 Révision/Rattrapage 49/02.12 TP N°6 : Signaux(1h30)

50/09.12 TP N°6 : Signaux(1h30)

50/09.12 TP Révision/ Rattrapage

Contrôle Terminal ??

Prévision

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Tentative de bibliographie

1. S. Harbison & G. Steele Jr. C, a reference manual (1st ed. 1984) Prentice Hall, 2nd edition, 1987, 404 p.

2. B. Kernighan & D. Ritchie “The C Programming Language (1st ed. 1978)”,Prentice Hall, 2nd ed., 1988. Traduction française Masson, 1990.

3. A. Tannenbaum “ Systèmes d’exploitation : systèmes centralisés, systèmes distribués” MacGraw Hill, 1990. Traduction française (2e ed) Dunod, 1999

4. A. Siberschatz & P. Galvin “ Operating Systems Concepts ”, 5e ed, Addison-Wesley, 1998.

5. J. Beauquier & B. Berard “Systèmes d’exploitation : concepts et algorithmes ” MacGraw Hill, 1990.

6. W. Stevens “Advanced Programming in the Unix environment” Addison Wesley, 1992, 744 p.

7. M.J. Bach “Conception du système Unix”, Prentice Hall, 1986. Traduction française Masson, 1991.

8. J.M. Rifflet “La programmation sous Unix”, Ediscience intern., 3ème éd., 1993, 630 p.

9. U. Vahalia “Unix Internals : the new Frontiers” Prentice Hall, 1996

10. A.D. Solomon “Le guide officiel sur l’architecture et le noyau Windows NT” 2nd ed., Microsoft Press, 1998.

11. Site microsoft

C

Conce

pts

Unix

Win

dow

s

Chapitre 1: Présentation générale

4


Chapitre 1: Présentation générale

Historique des systèmes UNIX

Vers une normalisation: POSIX

Unix propriétaires ou Linux

Survol de l'architecture

Noyau du système

Principales caractéristiques

Rappels des notions de base: le Shell

Principales commandes

Interprétation de commande

Notion de base: La session, le manuel,…

Parallèle avec Windows


Historique des systèmes UNIX (wikipedia)

5


Historique des systèmes Windows (wikipedia)


Vers une normalisation: POSIX

Portable Open System Interface eXchange

Norme IEEE & Description: 1003.0: Guide et présentation

1003.1: Bibliothèque de fonctions

1003.2: Shell et utilitaires

1003.3: Méthode de tests et conformité

1003.4: Extension temps réel

1003.5: Form. appels systèmes en ADA

1003.6: Sécurité

1003.7: Administration système

1003.8: Accès commun aux fichiers

1003.9: Interface sous Fortran 77

1003.10: Interface supercalculateurs

Normes: ISO 9945-1 (P1003.1)

Posix 1, 1b, 1c: 1998, 1993, 1995

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Unix propriétaires ou Linux…

Linus Torvald (FIN-91 sur i386)

Philosophie Un noyau et des outils de base

Indépendant de tout constructeur

Libre et Basé sur des contributions bénévoles (GPL)

Organisation en projets ambitieux (FSF, SourceForge)

Un grand nombre d'utilisateurs motivés

Un “excellent produit”: stable et code original “libre de droits”

Porté un grand nombre d'architectures :

SPARC, INTEL, ALPHA, MAC, …

Quelques projets: Apache

Gnome

GNU


Survol de l'architecture (1)

MATERIEL: UC, mémoire, disques, terminaux, etc…

SYSTEME D’EXPLOITATION UNIXGestion des processus, de la mémoire, des E/S,…

BIBLIOTHEQUE STANDARDfopen, fclose, fread, fwrite,…

PROGRAMMES UTILITAIRES STANDARDShell, éditeur, compilateur, …

UTILISATEUR

Interface Bibliothèques

Interface Appels Systèmes

Interface Utilisateur

Autre système en couche : logiciels réseaux suivant norme - OSI

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Noyau du système

PARTIE MATERIELLE

BibliothèquesProgramme Utilisateur

Interface des appels systèmes

Sous-systèmes de contrôle de fichiers

Sous-systèmes de contrôle des processus

Communication interprocessus

Ordonnanceur

Gestion mémoire

Cache Buffer

BlocCaractère

Contrôleurs de périphériques

Contrôle de la partie matérielle


Principales caractéristiques

Langage de haut niveau

Le noyau : plus d'1 million de lignes de C

Expressivité et simplicité de l'interface

Construction de programmes: des primitives élémentaires

Un système de fichiers « hiérarchique »

Un format cohérent de fichier (octet)

Accès aux périphériques

Multi-utilisateurs et multitâches …

Indépendance avec l'architecture matérielle

54 % du code

Mémoire virtuelle (versions actuelles)

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Notion d’interprète de commandes

Shell : Interface textuelle vers le système

Fonctionnalités

Message d'invitation (prompt)

Attend la saisie d'une commande

Commandes internes

Commandes externes (charg. + exec. programmes)

Historique des commandes précédentes

Redirections et tubes

Structures de contrôles (boucles, tests, fonctions, ...)

Mécanisme d'alias, variables d'environnement

Gestion de processus


Différents shells unix possibles

Bourne shell (historiquement, le 1er)

Toujours utilisé par les scripts internes du système

C-shell (csh, tcsh)

syntaxe différente

Évolutions du Bourne shell

ksh (Korn shell)

bash (Bourne Again shell): le shell du projet GNU

zsh: Évolution prétendument "ultime" du bourne shell

Améliorations : historique, complétion, ...

Possibilité de (demander à) changer le shell par défaut

lancé automatiquement au début de session

Où indiquer le shell par défaut ?

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Quelques éléments d’administration

/etc/passwd

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

bin:x:1:1:bin:/bin:/bin/bash

daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/bin/bash

news:x:9:13:News system:/etc/news:/bin/bash

user1:x:500:100:Mr User 1......:/home/user1:/bin/bash

nom_du_compte : mot_de_passe : numero_utilisateur : numero_de_groupe : commentaire : répertoire : programme_de_demarrage

/etc/group

nom_de_groupe : champ_special : numero_de_groupe : membre1, membre2

root:x:0:rootbin:x:1:root,bin,daemondaemon:x:2:users:x:100:


Caractéres spéciaux du shell

Certains caractères ont une signification spéciale pour le shell

* : 0 ou plusieurs caractères quelconques

t*o : nom de fichier qui débute par t et finit par o

? : 1 (et un seul) caractère quelconque

t?t? : désigne toto ou titi ou ttta, ...

\ : enlève la signification spéciale du caractère qui suit

t\*to : désigne t*to

Certaines constructions ont une signification spéciale

[a-z] : un caractère entre a et z (a ou b ou c ... ou z)

[aefgij] : un caractère (et un seul) parmi a,e,f,g,i,j

t[oau]t[oau] : toto, ou totu, ou tata, ou tato, ...

{mot1,mot2} : soit mot1, soit mot2

Pas en C

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Notions de base: Le manuel

Principales sections (environ 20 Mo) taille dépendante des paquetages - nyx : (≈20 Mo de “.gz”)

man1: Commandes utilisateurs à partir shell (≈1800)

man2: Primitives du noyau (≈250)

man3: Routines C (≈1400)

man4: Fichiers spéciaux: les pilotes des périphériques (disque dur, clavier/écran, graveur, lecteur de dvd, zip, mémoires usb...) (≈90)

man5: Formats de fichiers et protocoles (≈200)

man7: Format des systèmes de fichiers, jeux de caractères, macros, nroff... (≈80)

man8: Commandes d’administration – à partir shell (≈450)

man9: routines du noyau non standards (≈90)

Attention : Un ordre d'évaluation

Base whatis: recherche de commandes

apropos: recherche de mots clés


Anatomie d’une page de manuel (1)

Section

Brève de scr ip t ion

Syn t a xe s poss ib le s

De scr ip t ion d é t a illé e d e la com m a n d e

Pr om p t d u « PAGE R »

De scr ip t ion dé t a illé e de s

opt ions (or dr e a lpha b .)

' q ' : q u it

'b ' : r e tou r 1 p .

< s p c> : d é fil 1 p .

< e n t e r > : d é fil 1 l.

/xy : r e ch e r ch e r « xy »

11


Anatomie d’une page de manuel (2)

Au t r e s pa ge s in t é r e ssa n t e s

su r un su je t vois in

N ul n ' e s t pa r fa it . . .

Pa r fois a m bigu ë s ou con fu se s

Ve r s ion a ng la ise (dé fa u t ) :unset LANG LC_ALL

pu is m a n à n ouve a u ...


Principe général d'utilisation

main (){

}

........R1 (23)

/* Fichier Y.c */

#include "Z2.h"

/* Fichier Z2.h */

Z2.o

Z1.o

Z3.o

R1 (int i)

........R1 (int i) {......}.......

Zlib.a

a.out

Y.o

EDITION DE LIEN

COMPILATION

PREPROCESSEUR

/* MAN !!!!! */

man r1

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Exception vs compte-rendu

Presque toutes fonctions/appels systèmes

Utilisation de errno :

Syntaxe : extern int errno ;

n◦ dernière erreur détectée par un appel système

pas remise à zéro à chaque appel.

intro(2) : liste des différents codes

Méthodologie : test compte-rendu + errno

Traitement standard des erreurs (1)

• normale : positive ou nulle, non void ,• anormale : négative ou void

entierpointeur…


Fonctions associées#include <string.h>

char* strerror (int errnum)

retourne message « en clair » associé à errnum

#include <stdio.h>

void perror (const char* message)

affiche « message » + message associé à errno (stderr)

Méthodologie :utiliser en s’appuyant sur « man » (Errors / Erreurs)

ou traitement ad hoc (ex: gestion paramètres de « main »)


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Exemple#include <string.h>

#include <stdio.h>

int main (int argc, char* argv[]) {

FILE* fichier;

if (argc != xxx) {

fprintf(stderr, « nombre paramètres incorrect »);

exit(1)

}

if ( (fichier = fopen(argv[1], « rw »)) == NULL) {

fprintf(stderr,«Erreur %i:%s \n », errno, strerror(errno));

exit(2); }

}


ici > 1


Traitement des erreurs de W. Stevens (1)

format message d’erreur avec nb % + nb arguments

Affiche aussi le message associé à errno

+ return

+ exit(1)

+ abort

Macros : en majuscule et sans paramètrePas de message passé en paramètre mais :Affichage: Nom du fichier + numéro de ligne

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Exemple

#include <stevens.h>

#include <stdio.h>

int traiter_fichier (char* f) {

FILE* fichier; char tab[30];

if ( (fichier = fopen(f, « rw »)) == NULL)

ERR_EXIT;

…

if (fclose(fichier)) != 0)

ERR_RETURN;

}

Pas par défaut dans linux

Traitement des erreurs de W. Stevens (2)

Chapitre 2: Entrées - Sorties

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Plan de travail

Principes généraux

…

Structures internes

Hiérarchie de descripteurs

Tables pour la gestion des entrées-sorties

Principaux appels systèmes

Ouverture / fermeture de fichiers: open, close

Entrées-sorties: read, write

Positionnement : lseek, fseek

Duplication en vue de redirection : dup, dup2


Mise au point / Survol

Système exploitation

int open (….) { } int read (….) { }

Tables :•Fich. Ouvert•Volumes•Blocs•….

FILE* fopen (….) { }

Consulte / met à jour« appelle » / exécute

bash gcc emacs

Bien sur on se sert aussi du « shell »pour lancer un

programme

…

processus

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Principes généraux (1)

Sous UNIX: tout est fichier

Périphérique, réseau, mémoire...

Fichier = une suite d’octets

Organisation : Hiérarchie de

Système de fichiers (partitions…)

répertoires

Fichiers « normaux » (en anglais Regular)

Liens entre fichiers (symboliques et physiques)

Fichiers virtuels (/proc)

Fichiers spéciaux (périphériques,FIFO,…)

Exemples : • « hardware » (/dev) • Accès au réseau (sockets)• Tubes persistants (FIFO) • Tables du noyau (TDF)

Montage : • local • distant



Méthodes d’accès

Séquentiel (read)

Direct - unité: l’octet – (lseek)

Protection

propriétaire, groupe d’utilisateurs, les autres

Pas de journal (log) mais possibilité de verrous

Généralité + simplicité

Implantation de SGBD : bonne aptitude

fichiers à trou, accès direct, octets…

mécanismes additionnels non intégrés:

évolution (gestion des versions), typage des données, système transactionnel (SGBD),

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Deux points de vues

Utilisateur (commandes, applications,…)

Programmeur (C et appels systèmes)

Utilisateur

échanges entre un processus et des entités : disque, machine distante, autre processus, terminal...

Programmeur

Echanges avec n’importe quelle entité par des flots d’octets consécutifs

Accès direct possible sur des disques locaux ou distants (curseur lecture/écriture)

Fichier au sens large



Une suite d’octets

Curseur

Tampon

Disque

Mémoire Programme

F.D.

Descripteur de fichier :• Prédéfini (fich. Stand.)• A associer (open)

Simple numéro

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Association (open…)nom externe / Desc. Fichier

chemin relatif

chemin absolu

Pas de caractère générique

Utilisation (read, write…)Desc. Fichier: numéro de voie

obtenu par association

prédéfini : 0 : voie standard d’entrée

1 : voie standard de sortie

2 : voie standard d’erreur

chemin relatif

chemin absolu

Dans le programme Appel du programme

On n’utilise jamais directement

Le clavier ou l’écran


Un modèle d’E/S adaptable aux langages

Un modèle d’entrée sortie de bas niveauxLangage CJava…

Impact:• Performance• Utilisation…

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Modèle langage C vs Modèle UNIX

Appels systèmes (1)

open, lseek, write, stat...

Mécanismes de base

Streams et routines C (2)

isastream, fopen, fseek, fread, fwrite, fgets, feof, ...

Notion de stream

Remarques et Conclusion

Mode noyau et Préemption

struct FILE vs numéro d'entrée dans la TDF

lect./écr. d'enregistrement vs d'octet

(2) utilise (1)

signatures de (2) indépendantes du système, mais l'implémentation dépend elle, du système ...

qu'en concluez vous ?


Qu'est-ce qu'un processus

Définitions

Instruction = indécomposable et indivisible

Processeur = ...

Processus = exécution d'un programme

(instructions + données)

Approche intuitive

UNIX = système "temps partagé“

Plusieurs processus en même temps

Un seul processus actif

Attente des autres (dans/hors mémoire)

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Table fichiersEspace utilisateur Table inodes

Tables pour gérer les fichiersPro

cess

us

P2 0

12

345

…

Pro

cess

us

P1 0

12

345

…

Position :État :Nombre :

…


N° inode :Nb. copies :Inode Infos …

…


…


Tables partagées

Tables Descripteurs Fichiers

…Position :État :Nombre :…


Privé


Modèle UNIX - Synthèse

Trois points de vues

Le processus

L’usage

Le « fichier »

Deux abstractions (par point de vue)

Processus : Usage et nature du fichier

Usage : raison de l’utilisation par le processus

et la nature du fichier

« Fichier »: raison de l’utilisation et usage du fichier

Permettre le partage

D’un même usage par un/plusieurs processus

D’un même fichier par un/plusieurs processus

D’une même fichier par un/plusieurs usages

Rôles :

Gestion des voies d’échange

Gestion du curseur…

Gestion des protections…

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Ouverture/Création d’un fichier: open

Mise à jour des tables internes (processus + noyau)

Oflags/perm : 9/15 macros dans les fichiers .hUn petit ensemble de combinaisons valides

Les incohérences ne sont pas détectés

Lors de la création: f(perm,umask)

Mode d’ouverture

Nom fichier

Descripteur de fichier


Ouverture/Création: open (oflags)

O_CREAT: création, si le fichier n’existe pas

O_EXCL: combiné avec O_CREAT, création si le fichier n’existe

pas, erreur sinon

O_RDONLY: ouverture en lecture seule.

O_WRONLY: ouverture en écriture seule (création ou ajout)

O_RDWR: ouverture en lecture et écriture (mise à jour

n’importe où)

O_TRUNC: libération du contenu du fichier, s’il existe + curseur

placé en début de fichier

O_APPEND: contenu du fichier non touché + curseur placé en

EOF

O_SYNC: attend la fin d’écriture sur le média après chaque

write (pas de cache)

O_NONBLOCK: E/S non bloquantes.

Valeurs possibles

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O_CREAT si la création est permise ¬ O_RDONLY

O_EXCL si le fichier ne doit pas déjà exister O_WRONLY +

O_CREAT

O_TRUNC ou O_APPEND pour placer le curseur au début (resp. à la

fin) du fichier (doit donc déjà exister ¬ O_EXCL)

O_SYNC si les écritures doivent être immédiates ¬ O_RDONLY.

Règles et choix incohérents

Choisir l’un des 3 types exclusifs d’action :

O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR

+



open (nomFichier, O_RDONLY)

Curseur au début du pour lire

open (nomFichier, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, …)

[Création + effacement] si nécessaire + curseur au début pour écrire

open (nomFichier, O_WRONLY | O_APPEND, …)

Curseur en fin pour écrire

open (nomFichier, O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, …)

Création si nécessaire + curseur en fin pour écrire

open (nomFichier, O_WRONLY | O_CREAT | O_EXCL, …)

Création si n’existe pas (erreur sinon) + curseur au début pour écrire

open (nomFichier, O_RDWR)

Doit exister + curseur au début pour lire ou écrire n’importe où

Exemples

23


Ouverture/Création: open (perm)

Point de vue :

du programmeur, qui propose des permissions logiques

de l’utilisateur, propriétaire des fichiers créés, qui peut interdire certaines permissions

Règle

Les permissions associées à un fichier lors de sa créationsont fixées par la conjonction de deux points de vue :

Ex: Compilateur: exécution / Editeur: lecture et écriture…

umask : pas de lecture/écriture pour les autres

Permission appliquée = perm & ~umask

Masque interdictions


Ouverture/Création: open (perm)Valeurs possibles

Le propriétaire

Le Groupe propriétaire

Les autres

Pour donner des droits

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open (« f », O_WRONLY | O_CREAT,

)

Ouverture/Création: open (perm)Exemple

0 0 00 1 0 0 1 0

1 1 11 0 1 1 0 1755

022

Group = ¬write

Other = ¬write

umask

1 1 01 0 0 0 0 0

0 0 10 1 1 0 0 0|

0 0 00 0 0 1 1 1|

1 1 11 1 1 1 1 1

1 1 11 0 1 1 0 1

&

=

~


Création d'un fichier

Equivalences

open (path, O_WRONLY | O_CREAT)

creat (path, mode)

mknod : Fichier spéciaux (FIFO, ...)

Deux Phases: création et ouverture

Voir Communication inter-processus

Paramètres oflag = 010000 | 001000 (O_RDONLY,...)

Commande(s) associée(s): emacs, gcc, cp, ...

Structure(s) interne(s): tables, super-bloc

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Création d'un fichier:

mécanisme interneEtapesLocalisation inode parent (I.P),

Recherche nom fichier

...

Si le nom n’existe pas alors:Verrouillage I.P., liste des inodes libres

Allocation inode: inode-mémoire = get (inode-disque)

Modification I.P.: Informations fichier

Sinon (le nom existe) : Désallocation blocs: contenu fichier

Non-Modification I.P.

Importance des verrous et du mode noyau


Processus 1

#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>int main () { int rfd, wfd, rwfd;

if ((rfd = open("/etc/bashrc",O_RDONLY)) < 0)erreur;

if ((rwfd = open("/etc/bashrc", O_RDWR)) < 0)erreur;

if ((wfd = open("/.bashrc",O_WRONLY | O_CREAT)) < 0)erreur;

}

Action: ouverture: rfd, rwfd - création/ouverture: wfd

Ouverture/Création d'un fichier (1)

Attention !

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Ouverture/Création d'un fichier (2)

Processus 2#include <sys/fcntl.h>#include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> int main () {

int rfd, wfd;if ((wfd = open("/etc/bashrc",O_WRONLY)) < 0)

erreur;if ((rfd = open("/.bash_profile",O_RDONLY)) < 0)

erreur;}

Deux processus indépendants

Des tables partagées et privées

Action: ouverture: rfd - ouverture: wfd


Ouverture d'un fichier: Vision interne


Pro

cess

us

P2 0

12

345

…

Pro

cess

us

P1 0

12

345

…


O_RDONLY

1

…


O_RDWR

1…


O_WRONLY

1


1

O_RDONLY


O_WRONLY

1

/etc/bashrc


12


/.bash_profile

1

…


1/.bashrc

…

3

Attention : partage possible dup/fork

27


Fermeture d’un fichier: close

Mise à jour des tables internes (processus + noyau)

fd est une entrée dans la TDF :

open, fork, voie standard…

Fermeture par le noyau des fichiers à la terminaison d’un

processus (exit(?))



Fermeture d'un fichier

Processus 2#include <unistd.h> int main () {

int rfd, wfd;/* Ouverture et utilisation */ ... close (rfd); /* exit: fermeture implicite */ close (wfd); /* exit: fermeture implicite */

}Tables fichiers/inodes

Décrémentations compteurs

Désallocations éléments

Libération complète si le compteur atteint 0

Commande(s) associée(s): exit, éditeur…

Structure(s) interne(s): tables, buffers

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Fermeture d'un fichier: Vision interne


Pro

cess

us

P2 0

12

345

…

Pro

cess

us

P1 0

12

345

…


O_RDONLY

1

…


O_RDWR

1…


O_WRONLY

1

/etc/bashrc


12


1

O_RDONLYN° inode :Nb. copies :Inode Infos …

/.bash_profile

1

…


1/.bashrc

…


O_WRONLY

1

3

null

null


Lecture d’un fichier: read

Mise à jour des tables internes (noyau)

fd est une entrée dans la TDF ouverte en lecture :


Allocation de buffer impérative

Nb octets lus ≤ Nb octets à lire (EOF, périphérique,…)

Début = position du curseur Après = position + nb oct.lus

Descripteur fichier

Lieu de stockage données lues

Nombre octets à lire

Nombre octets lus

29


Lecture d'un fichier

Processus 1#include <sys/types.h> #include <unistd.h> int main () {

int rfd, nb; char tabp[30]; char tabg[1024];/* Ouverture rfd */ ... nb = read (rfd, tabp, 30); nb = read (rfd, tabg, 1024);nb = read (rfd, tabp, 20);

}

Lecture à travers une même entrée

Commande(s) associée(s): cat, more, emacs, ...

Structure(s) interne(s): tables, blocs, buffers


Lecture d'un fichier: Commentaires

Verrouillage/partage

Durée d'un read

Verrouillage explicite possible

Schéma lecteur/écrivain possible

Plusieurs descripteurs possibles

Lecture réelle

Attention: Lecture bloc par bloc

Bloc dans le "buffer cache" ou sur le disque?

Lecture anticipée

30


Lecture d'un fichier


int rfd1, rfd2, nb;char tab1[30], tab2[30];/* Ouverture rfd1, rfd2 */ ... nb = read (rfd1, tab1, 30); nb = read (rfd2, tab2, 30);

}

Lecture à travers plusieurs entrées – attentionIci: 2 descripteurs indépendance

fork: "2" descripteurs dépendance


Lecture d’un fichier (2)

31



fd est une entrée dans la TDF ouverte en écriture :open, fork, voie standard…

Nb octets écrits ≤ Nb octets à écrire EOF, périphérique (imprimante, réseau…), signal, média/quota plein

Début = position du curseur

Après = position + nb octets écrits

Ecriture dans un fichier: write

Descripteur fichier

Données à écrire

Nombre octets à écrire

Nombre octets écrits


Ecriture dans un fichier


int wfd, nb;char tab[30];/* Ouverture wfd */ /* Remplissage de tab */ ... nb = write (wfd, tab, 30); /* Remplissage à partir de tab */ ... nb = write (wfd, tab, 30);

}

Commande(s) associée(s): cat, emacs, …

Structure(s) interne(s): Tables, blocs, buffer

32


Ecriture dans un fichier (2)


Ecriture d'un fichier: commentaires

Verrouillage/partage

Durée d'un write

Verrouillage explicite possible

Schéma lecteur/écrivain possible

Plusieurs descripteurs possibles

Ecriture réelle

Allocation de blocs par nécessité (indirect, données)

Ecriture partielle Lecture du bloc

Ecriture différée des blocs: "buffer cache"

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Positionnement dans un fichier: lseek


fd est une entrée dans la TDF ouverte en écriture :


Retour = position par rapport au début du fichier

Référentiel = SEEK_SET, SEEK_CUR, SEEK_END

déplacement positif/négatif

avant (resp. après) le début (resp. fin)

Descripteur fichier

Référentiel

déplacement

position

Entier 64 bits


Positionnement : commentaires

Référentiel :

SEEK_SET : par rapport au début

SEEK_CUR: par rapport au curseur

SEEK_END :par rapport à la fin

Comment connaitre la position courante?

On peut se positionner après la fin

Toute écriture crée des trous

La lecture de trous rend des octets nuls

Une position négative est souvent une erreur

34


Positionnement dans un fichier

#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main () {

int fd, pos;char tab[30];/* Ouverture fd */ ... pos = lseek (fd, 1000, SEEK_CUR); // voir aussi SEEK_SETpos = lseek (fd, -50, SEEK_END);

}

read/write accès séquentiel

lseek accès direct

Pas d'accès disque

Commande(s) associée(s): éditeur…

Structure(s) interne(s): tables des fichiers


Duplication d’entrée: dup2

Mise à jour des tables internes (processus et noyau)

fd1 est une entrée dans la TDF

fd2 est une entrée libre (ou qui sera fermée)

le contenu de fd1 est recopié dans fd2 + MAJ de

compteurs de références

dup réalise la copie dans la première entrée libre

Descripteur fichier à dupliquer

Descripteur fichier où copier

35


Duplication d’entrée: dup

Idem à dup2

La copie se fait dans la 1ère entrée libre fl

le contenu de fd1 est recopié dans fl + MAJ de compteurs

de références

Il est nécessaire de connaître l’état de la TDF

Descripteur fichier à dupliquer

Démarche1. Sauvegarde de fd2 (dup)2. Recopie de fd1 dans fd23. Restauration (dup2 + close)


dup: mécanismes de base (1)


Pro

cess

us

P1 0

12

345

…


O_RDONLY

1

…


O_RDWR

1

/etc/bashrc


2

2

36


dup: mécanismes de base (2)

Fonctionnement général

Duplication du descripteur de fichier

Table des fichiers (ouverture): incrémentation des références

Table des fichiers (fermeture): décrémentation des références

Table des inodes: pas de modification

Deux accès au même buffer

Utilisation

dup et dup2 (routine)

Implémentation du shell: redirections E/S

Liens avec les structures internes: voir open


dup: exemple simple

#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>int main () {

int fd, nfd;char tab1[512], tab2[512];fd = open ("/etc/bashrc", O_RDONLY); /* ex: fd = 3 */ ... nfd = dup (fd); /* ex: nfd = 6 */ read (fd, tab1, 512);read (nfd, tab2, 512);close (fd);read (nfd, tab2, 512);...

}

37


dup2: exemple simple


int fd, nfd;char tab1[512], tab2[512];fd = open ("/etc/bashrc", O_RDONLY);/* ex: fd = 3 */

nfd = dup2 (fd, 4); /* nfd = 4 *//* si non libre: "4" est fermé avant */

read (fd, tab1, 512);read (nfd, tab2, 512);close (fd);read (nfd, tab2, 512);...

}


dup:

exemple de la redirection en shell


int pid, fd, nfd; ...

if ( (pid = fork ()) < 0) erreur;if (pid == 0) { /* Traitement fils */

if (/* redirection */) {fd = open (fichier, ...); /* création ... */close (stdout); nfd = dup (fd); /* nfd = stdout */close (fd); exec de la commande}

...

} ... }

38


A propos de fcntl

Commande :

fcntl (fd1, F_DUPFD, 0) dup (fd1) si 0 est libre

F_GETFL : attributs positionnés lors de open

F_SETFL : nouveaux attributs - dans arg. Seuls O_APPEND, O_NONBLOCK et O_ASYNC

… Gestion de verrous, Signaux (interruptions IO), PID processus concerné... relatifs au fichier

Descripteur fichier

Commande sur fd

Arguments de la commande


A propos de ioctl

Commande :

Opérations sur un périphérique

Pas une commande POSIX

Grand nombre de commande qui dépendent du matériel…

Descripteur fichier

Commande sur fd

Arguments de la commande

39


Opérations atomiques ou pas ?

Attention :

Programmation mono ou multi processus

On peut être interrompu entre deux instructions

Chapitre 3: Systèmes de fichiers

40



Structures d’un système de fichiersPro

cess

us

P2 0

12

345

…

Pro

cess

us

P1 0

12

345

…


…



…


…


Tables partagées

Tables Descripteurs Fichiers

…

Position :État :Nombre :…Position :État :Nombre :

Privé


Les périphériques

Quelques informations pour commencer

Périphériques = fichiers spéciaux

Fichiers b et c

Périphériques “caractères”

terminal, réseaux

Périphériques “blocs”

Disques, bandes, Cd-rom

Interface commune: appels systèmes

41


Propriétés d’un système de fichiers

Technologie différentes (disques, CD-ROM, CLE USB…)

Montage local ou distant (NFS)

Propriétés globales spécifiques

Protections, exportation…

Montage/démontage dynamique

mount, umount (commande ou appel système)

Une hiérarchie de noms

Fichiers normaux, répertoires, spéciaux, liens, tubes…

Partitionnement des sous-hiérarchies

Allocation du média associé (blocs libre…)

Deux niveaux d’organisation:

Logique (suite de blocs, unité d’allocation 1k?)

Physique (secteurs, pistes, cylindres)


Arborescence

et volumes

+ partition de swap

+ partition de swap

/dev/rz1a

/dev/rz2a

oracle

etud

/dev/rz0g

/dev/rz0a

sharedusr

/

/dev/rz2g

Root filesystem

Swap

…

Syst. Fic. virtuel

42


Création/utilisation Système de fichiers

Création

mkfs (Syst. Fichiers)

Taille des blocks

Nombre d’inodes

…

Utilisation

mount/umount

Type Système de fichier

EXT2

Fiable, mature

Support pour fsck

Pré allocation

Liens symboliques rapides

Redémarrage après crash lent

EXT3

Compatible avec EXT2

Mêmes structures de données

≈ EXT2 + Journalisation

Ecriture dans un journal

Ecriture dans le syst. fichiers


Montage et démontage

Commande mount / umount

Montages locaux / distants

Visualisation: df

exemple:

mount -t ext2 -o nodev,nosuid,noexec /dev/sda3 /usr

Automatisation

Fichiers: /etc/fstab

/etc/init.d/* …

43


Le super-bloc

Gestion des blocs

Nombre blocs libres

« Liste » blocs libres

Bitmap blocs libre/occ.

Gestion des inodes

Nombre total inodes

Compteur inodes libres

« Liste » inodes libres

Bitmap inode libre/occupé

Gestion globale

Taille système fichiers

Indicateur de modification

Duplication dans les groupes

Super-bloc … … 1 b

Gr. Blocs 0

…Descr. De gr. n b

… 1 bBitm. blocsBitm. inodes 1 b…

n bTab. inodes …

Blocs Fichiers

Blocs libres

n bTab. blocs

…

Gr. Blocs n


Maintien de la cohérence FSCK 1/2

Qui ?: L'administrateur

Pourquoi ?: Synchronisation (sync)

Blocs: cache buffer disque

Inode: Copie en mémoire disque

Super-bloc: Copie en mémoire disque

Quand ?:

Réparation: Crash, Coupure alimentation

Prévention: Au reboot

Réparation: Attention aux pertes de données !!

44


Maintien de la cohérence FSCK 2/2

Objectifs: Vérifications, réparations

Blocs:

Appartenances à plusieurs inodes

Non référencés

Inodes:

Tailles fichier/répertoire incohérentes

Nombres de liens incorrects

Mauvais formats

Non référencés

Super-bloc:

Plus de blocs que possible

Mauvais format de la liste des blocs libres

Total des blocs/inodes libres incohérents

Blocs libres manquants


Montage/démontage et structures

internes

Table inodesTable volumes

…

…



…



…

SuperBloc :Inode cible :Inode à monter :Syst. Fichier :

…

SuperBloc :Inode cible :Inode à monter :Syst. Fichier :

…

mount

/dev/sda3

/

-t ext2

… copie mémoire

mount

/dev/sda7

/usr

-t ext2

45


Principales arborescences 1/2

Répertoire Description

/bin Binaires

/dev Périphériques

/etc Fichiers de configuration

/lib Bibliothèques de base

/tmp Fichiers temporaires

/mnt Montages nfs

/var Fichiers de log, mail, impression, …

/home Répertoires utilisateurs


Principales arborescences 2/2

Répertoire Description

/usr/X11R6 Noyau X Window

/usr/bin Binaires autres paquetages

/usr/include En-têtes

/usr/lib Bibliothèques autres paquetages

/usr/man Manuels en ligne

/usr/src Source noyau, …

/usr/local Installation locales au site

/usr/share Fichiers paquetages de l'instal.

/usr/sbin Binaires administration

46


Filesystem Hierarchy Standard (2004)

Bin : Essential command binaries

Boot : Static files of the boot loader

dev : Device files

etc : Host-specific system configuration

lib : Essential shared libraries and kernel modules

media : Mount point for removeable media

mnt : Mount point for mounting a filesystem temporarily

opt : Add-on application software packages

sbin : Essential system binaries

srv : Data for services provided by this system

tmp : Temporary files

usr : Secondary hierarchy

var : Variable data

Root filesystem

Uniformisation des distributions

(extrait)


Organisation logique: la réalité

Une forêt de liens

Un nom = un lien

Liens:

Entre père et fils

Entre frères

Mise en oeuvre

Commandes associées: ln et unlink

Liens: dur et symboliques

Par rapport aux inodes:

lien en dur [N:1] un inode

lien symbolique [1:1] un inode

47


Organisation logique: la réalité

etud

shared

home

etud2

/

etud1

oracle

etud1

usr

.profile

.profile

Gprofile

etud2

Lien en dur

Lien symbolique

Lien en dur

Même partition

Un seul fichier

Lien symbolique

≈Raccourci

Pas de vérification


Protections: groupes / utilisateurs

Principaux éléments

Grain: le fichier

Opérations:

lecture, écriture,

exécution/traversée

Objet: utilisateur, groupe, autres

Ne pas confondre:

Groupe de l'utilisateur et groupe d'un fichier

Fichier /etc/group

Commande newgrp (processus)

Commande chgrp (fichier)

Liens symbolique / physique

48


Protections: de fichier/répertoire

Les fichiers r: permission de lire le fichier

w: permission d’écrire le fichier, i.e. ajouter, supprimer ou modifier les données qu’il contient

x: permission d’exécuter le fichier

Les répertoires r: permission de lire, donc de lister le répertoire mais pas forcément d’en lire les fichiers…

w: permission d’écrire dans le répertoire et donc de supprimer les fichiers qu’il contient

x: permission de traverser le répertoire. Sans cette permission, toute opération est interdite. Cette interdiction est héritée par tous les fichiers et répertoires qu’il contient

“Un fichier est protégé contre une modification par ses propres permissions, et contre la suppression par les permissions du répertoire qui le contient.“

u g o


Protections:

exemple

rwxrwxrwx REP-1

rwxrwxrwx

rwxrwxrwx

rwxrwxrwxrwxrwxrwx

rwxr-xr--

REP-2 REP-3

FIC-1

rwxrwxrwx

REP-5

REP-4

LIEN-1

REP-6

FIC-2

rwxr-----

r-xr-xr-x

PL,PROF PL,PROF

PL,PROF

PL,PROF

PL,PROF

PL,PROF

PL,PROF

PL,PROF

PL,PROF

Utilisateurs: RC, PROF / JPP, ETUD1

Commandes: ls, cd, touch

REP-1/REP-2/REP-4/REP-6

REP-1/REP-3/REP-5/LIEN-1

REP-1/REP-2/REP-4/REP-6

LIEN-1 =

Les droits qui comptent(voir chmod)

49


Structure générale d'un fichier

Qualités requises:

Evolution de la taille des fichiers

Accès efficace

Nombre de fichiers ?

Accès multi-processus

Accès multi-utilisateurs

Une structure interne

Des appels systèmes appropriés


Structure générale d'une inode 1/2

Copie disque:

Propriétaire

Groupe propriétaire

Type fichier

Droits d'accès

Dates (accès, modification, inode)

Nombres de liens

Adresses disque (blocs)

Taille fichier

Référence ACL au fichier et répertoire

inode = anglais (i-noeud)

50


Copie mémoire = Copie disque + …

Verrouillé ?

Processus en attente

Copie et image disque différentes

Périphérique logique

Numéro inode

Pointeurs inodes (une par liste)

liste des inodes libres

liste des inodes (adressage calculé)

Nombre copies actives

Structure générale d'une inode 2/2

Copie disque

du super bloc


Inode de fichier/répertoire

5007105

ordinairerwxr-xr--

19/10/200510/10/200512/10/2005

5

653450 1 … 10

conte

nu aaaaaaaaaaabbbbbcccccc

ddddddddddd

5007105

répertoirerwxr-xr--

19/10/200510/10/200512/10/2005

3

3450 1 … 10

conte

nu N° Nom

Un format

ls, cd, …

UIDGID

Type fichierProtectionsDate lecture

Date modificationDate inode

Nombre liensContenu

Taille

51


Arborescence et inodes

2010 .8010 ..1003 D1

2010

1003 .2010 ..1067 D25790 F1

1003

…

1067 .1003 ..1

067

aaaaaaaaaaaccccccc

bbbbbbbbbbbbbbbb5790

Infos inode

Infos inode

Infos inodeInfos inode


Organisation physique

Taille max (blocs) =

10 + 256 + 2562 + 2563

ls –il

.

...

.

.

...

.

.

...

.......

...

.

.

...

.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

simple

double

triple

Blocs de donnees

Taille max (blocs) =

10 +

256 +

2562 +

2563

52


Organisation physique:

Comprendre les choix

Choix d'organisationsBlocs contiguës

Table des blocs

Compactage, nettoyage

Taille de blocs

Accès indirect

Répertoire / fichier

ConséquencesFragmentation

Efficacité (espace / temps)

Limite des fichiers


Nom attribut

st_mode

st_ino

st_dev

st_nlink

st_uid

st_gid

st_size

st_atime

st_mtime

st_ctime

Description

Mot = bits de protection

Identif. Fich.: num. i-node

Périphérique du fichier

Nombre de liens

Ident. utilisateur

Ident. groupe

Taille en octets

Date dern. accès lecture

Date dern. accès écriture

Date dern. modification

Information sur fichiers: norme POSIX

53


Accès aux fichiers: norme POSIX

Routine

fd = creat (nom,mode)

fd = open (fichier,mode)

e = close (fd)

n = read (fd,buff,nb)

n = write (fd,buff,nb)

p = lseek (fd,dep,deb)

e = stat (nom,&buff)

fd = mkdir (nom,mode)

e = rmdir (nom)

e = link (nom1,nom2)

e = unlink (nom)

e = chdir (nom_rep)

e = chmod (nom,mode)

Description

création nouveau fichier

ouverture fichier lecture/ecriture

fermeture fichier ouvert

lecture fichier --> tampon

écriture tampon --> fichier

déplacement dans fichier

récupération info. fichiers

création répertoire

suppression répertoire

création nouvelle Entrée

suppression Entrée

changement répertoire de Travail

modification protection de fichier


Contenu inode: stat, fstat, lstat

lstat: informations sur le lien symbolique lui-même

fstat: accès direct par le descripteur ce fichier

lstat accès par le nom de fichier


Descripteur fichier

Nom fichier

Informationsinode

54


Informations sur un fichier

#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <unistd.h>int main () {

int fd, e;struct stat buf;... e = stat ("/etc/passwd",&buf);/* autre possibilité */fd = open ("/etc/passwd", ...);e = fstat (fd, &buf);printf ("Nombre liens: %d", buf.st_nlink);

}

Macros POSIX: S_ISREG(m), S_ISDIR(m), I_SRWXU

Commande(s) associée(s): ls

Structure(s) interne(s): inode


stat, fstat, lstat (compléments)

Protections + type de fichiers

Numéro dans /etc/group

Numéro dans /etc/passwd

Taille en octets

Dates : modification Inode, accès et modifications du

contenu

N° inode sur disque

Nombre liens en dur

+ st_dev et r_dev : majeur/mineur+ st_blksize et st_blocks

! !

55


Obtenir le type d’un fichier

Extraire le type

<sys/stat.h>

struct stat

st_mode

.

.

.

.


Obtenir les droits d’un fichier

Macros sur les protections : voir open

<sys/stat.h>

struct stat

st_mode

.

.

.

.

if(st->st_mode & S_IRUSR) …

if(st->st_mode & S_IWUSR) …

if(st->st_mode & S_IXUSR) …

if(st->st_mode & S_IXGRP) …

if(st->st_mode & S_IXOTH) …

……

56


Obtenir le nom de login / groupe

lahire:x:1543:34:Philippe Lahire:/home/lahire:bin/bash

struct stat

st_uid

.

.=

struct passwd* getpwuid (uid_t uid)

prof:x:34:Professeurs:lahire …

st_gid

struct group* getgrgid (gid_t gid)

Voir getpwent (3)

= /etc/passwd

/etc/group

+/etc/shadow


Synthèse getpwent(3)

Adresse de la structure si résultat OK

NULL si uid ou gid n’existe pas

Champs « passwd »,« passwd_gr » : adminstrateur

57


Information sur les périphériques

st_dev: du S.F. qui contient le fichier

st_rdev: du fichier spécial (si /dev/…)

Majeur = classe de l’appareil

Mineur = numéro d’instance de la classe

création par mknod(8) ou /dev/MAKEDEV

#include <sys/types.h>int minor (dev_t d)int major (dev_t d)

struct stat

st_dev

.

.

st_rdev

macros


Manipuler des dates (1)

Dates GMT : nb sec. depuis 01/01/1970 à 12 PM

st_atime (read), st_mtime (write)

st_ctime (creat, chmod, chown…)

localtime : fuseau (config. Syst.) + heure été/hiver

gmtime : temps GMT universel

#include <time.h>struct tm* localtime (const time_t t)struct tm* gmtime (const time_t t)

struct stat

st_mtime

.

.

st_ctime

fonctions

st_atime

Retour: NULL si ¬OK

58


asctime, asctime_r


mktime

time

ctime,ctime_r

Passer d’un Format à un autre



ctime_r + asctime_r: résultat = pointeur sur « buf »

Transformation de la date (seconde ou struct tm) en

chaîne de caractères

Le résultat est internationalisé

en secondes

fourni par « l’utilisateur »

À partir d’un struct tm

59



Si ¬NULL: modification

de la « date »

Date au format « struct tm »

Heure du système

Date au format « time_t »

date(1) = printf(« %s\n », ctime(time()))



Buffer + taille pour la sortie

Heure à formater

Voirstrftime (3)

Exemple de format

60


Internationalisation (1)

Agir sur les variables d’environnement :

LC_TIME : conventions utilisées pour les dates

LC_MONETARY, LC_COLLATE, LC_TYPE,

LC_NUMERIC, LANG

Signe monétaire, jeu de caractères, ordre alphabétique…

LC_ALL: S’applique à tous

en (anglais)de (allemand) …


Internationalisation (2)

Paramétrer un programme pour l’internationalisation :

#include <locale.h>

setlocale (LC_ALL, « »);

setlocale (LC_ALL, « fr_FR »);

…

Laisser la liberté

Imposer

struct tm

time_t

char …[MAX]

61


Manipuler les dates d’un fichier (1)

La date associée à l’inode est mise à jour

times = NULL date courante

il faut avoir les droits en écriture sur le fichier

Nom du fichier

Nouvelles « dates »

st_atimest_mtime


Manipuler les dates d’un fichier (2)

#include <sys/types.h>#include <utime.h> int main () {

int fd, e;struct utimbuf tbuf;... tbuf.actime = ... tbuf.modtime = ... e = utime ("/etc/passwd", &tbuf);

}

Commande(s) associée(s): ls, touch


62


chown ≈ fchown

lchown (lien symbolique) chown (fichier référencé)

MAJ de st_ctime (c’est normal?)

Gérer le propriétaire d'un fichier(1)

Nom du fichier

Propriétaire& groupe


Il y a aussi chgrp

Kernel: CAP_CHOWN


Gérer le propriétaire d'un fichier (2)

#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main () {

int fd, e;... e = chown ("/etc/passwd", 1014, 50);/* autre possibilité */fd = open ("/etc/passwd", ...);e = fchown (fd, 1014, 50);

}

Commande(s) associée(s): chown


63


Créer un lien (en dur)

Sorte d’alias…

Incrémentation du nombre de liens en dur

Appartenance au même Système de Fichiers

Pas de liens en l’air (gestion par le système)

Efficacité: pas de fichier intermédiaire

Mais: retrouver les noms « à la main »…

Nom initial

Nom du lien


Créer un lien symbolique

nombre de liens en dur sur newpath: 1

2 inodes : celle du lien et celle du fichier

Efficacité vs lisibilité

Liens en l’air possibles

Lien à travers les systèmes de fichiers

Nom initial

Nom du lien

64


Supprimer un lien

Effacement d’un lien en dur

Effacement du fichier si c’est le dernier

Il faut avoir les droits…

Nom du fichier


Création/suppression d'un lien

#include <unistd.h>

int main ()

{

int e;

...

e = link ("/etc/passwd", "/tmp/passwd");

e = symlink ("/etc/passwd", "/tmp/passwd");

e = symlink ("/etc", "/tmp/etc");

e = unlink ("/tmp/passwd");

e = unlink ("/tmp/etc");

}

Commande associée(s): ln, unlink, rm


Le fichier lien symbolique

65


Rappel sur les droits d’accès (open)

Le propriétaire

Le Groupe propriétaire

Les autres

Pour donner des droits


Vérifier l’accès à un fichier

mode = droit de …

R_OK: lecture

W_OK: écriture

X_OK: exécution ou traversée

F_OK: existence

Nom du fichier

Droits demandés

66


Gérer les protections d’un fichier (1)

mode = combinaison des 3 permissions pour les 3 catégories

et de 3 indicateurs

S_IRUSR | S_IWUSR | S_IXUSR | S_IRGRP | S_IROTH

S_ISUID | S_IRGRP | S_IROTH

Indicateurs…

Nom du fichier

droits

DescripteurDe fichier


Gérer les protections d’un fichier (2)

Fichiernormal

Répertoire

3 indicateurs : interprétation ≠ (fichier normal / répertoire)

(*)

(*) gestion de verrou si ¬exécutable (voir cours)

67


Gérer les protections d'un fichier (3)

#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>

int main () {

int fd, e;... e = chmod ("/etc/passwd", S_IRWXU);/* autre possibilité */fd = open ("/etc/passwd", ...);e = fchmod (fd, S_IRWXU);

}

Commande(s) associée(s): chmod



Manipuler le masque de protection

Nouveau masque

Utilisation des 9 macros

3 permissions pour les 3 catégories

mode = idem chmod

S_IRUSR | S_IWUSR | S_IXUSR | S_IRGRP | S_IROTH

Mais : marque une interdiction

Se combine avec ce qui est donné par open: ET

S’applique au futur fichiers créés

68


Protections de fichier et processus (1)

RUID

EUID

SUID

RGID

EGID

SGID

Processus P

real user-id

effectiveuser-id

real group-id

effectivegroup-id

saved setuser-id

saved setgroup-id


Protections de fichier et processus (2)

RUID

EUID

SUID

RGID

EGID

SGID

Processus P=Sauf si set-user-id

login + group(s)=sauf si set-group-id

Fichier de P

ou

ownergroup

Restaurer après« set/drop privilege »

OU: utilisation de :setuid, setgid (posix)setreuid, setregid…

Avoir les privilègesDifférents effets : cours sur les processus

Contrainte (si EUID != 0):new = RUID/SUID

69


Appels systèmes et liens symboliques

Le fichier lien symbolique :

lchown, chown, lstat, readlink, unlink

remove, rename

Le fichier lui-même :

chmod, creat, chown, link, mkdir, open, stat

access, chdir, exec, mkfifo, opendir, pathconf,

truncate, rename

S’applique sur…


Créer/Supprimer un répertoire (1)

S_ISGID : droits du gr. Du répertoire = droits de ses fichiers

S_ISVTX : création de fichiers ¬renommer & ¬supprimer

S_IX… : X est pour « traverser »

rmdir: le répertoire doit être vide

rmdir : fonctionne comme unlink

Nom du répertoire

droits

70


Créer/supprimer un répertoire (2)

#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> int main () {

int e;... e = mkdir ("/tmp/myrep", S_IWUSR);e = rmdir ("/tmp/myrep");

}

Commande(s) associée(s): mkdir, rmdir, rm



Ouvrir un répertoire

DIR : un peu comme FILE (section 3)

Curseur placé sur la 1ère entrée

Combien d’entrée minimum?

Nom du répertoire

71


Parcourir un répertoire

Seul endroit où est stocké un nom de fichier

Avance le curseur

«descripteur»

N° inodeNom fichier

Et le chemin ?


Réinitialiser/Fermer un répertoire

(*) Position sur la 1ère entrée (affecte table noyau)

(**) Affecte la TDF et les tables du noyau

(**) rend les ressources aux système

«descripteur»

(*)

(**)

72


Réinitialiser/Fermer un répertoire

(*) Position sur la 1ère entrée (affecte table noyau)

(**) Affecte la TDF et les tables du noyau

(**) rend les ressources aux système

«descripteur»

(*)

(**)


Accès au contenu d'un répertoire

#include <sys/types.h>#include <dirent.h>int main () {

DIR* dir;struct dirent * entry;dir = opendir ("/var"); entry = readdir (dir);printf ("%s - %d", entry->d_name, entry->d_ino);closedir(dir);

}

seekdir, telldir, ...

Commande(s) associée(s): ls, mv, …

Structure(s) interne(s): tables des fichiers

73


Manipuler le répertoire courant (1)

Affecte le contenu d’un processus

Allocation de buf + taille allouée

«descripteur»

Nom de fichier

Chemin absolu


Manipuler le répertoire courant (2)

#include <unistd.h>int main () {

int fd, e;... e = chdir ("/etc");/* autre possibilité */fd = open ("/etc", ...);e = fchdir (fd);

}

Table des fichiers: Changement nombre de références

Commande(s) associée(s): cd

Structure(s) interne(s): Tables des fichiers, processus

74


Renommer / Déplacer un fichier

newpath dans le même système de fichiers

Autres liens en du non affectés

Si cible existe elle est écrasée

Nombreuses restrictions

Chemin correct, cible: répertoire non vide,…

Commande mv

Fichier d’arrivée

Fichier de départ


Synchronisation Disque/buffer

sync: synchronise les buffers (écriture) et disques

fsync: idem mais pour un fichier

Différer l’écriture accélérer les échanges

Toutes les xx sec. + arrêt de la machine


75


Synchronisation Disque/buffer

#include <unistd.h>

int main ()

{

int fd, e;

...

/* Ouverture fichier en écriture */

fd = open ("/etc/passwd", ...);

...

e = fsync (fd);

sync () /* S. F. */

}

Commande associée(s): sync

Structure(s) interne(s): Tables, buffer, inode


Système de fichier /proc (1)

Processus en cours

Autres informations : mémoire, noyau, paramètres systèmes, …

76



Systèmes de fichierssupportés

Information sur la mémoire



Information sur la table des volumes montés

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Variables environnement


Répertoire courantExécutable

Répertoire Racine

Propriétaire, PID

Documents

Programmation système & Réseauxdeptinfo.unice.fr/~lahire/enseignement/SYSL3/miage/... · 1 Programmation système & Réseaux Philippe Lahire Université de Nice Sophia-Antipolis