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Quando si studia un file system Unix, oggetti come directory, file di dati e collegamenti, sono abbastanza comprensibili, mentre tutto il resto viene indicato generalmente come trattarsi di file speciali. Questa definizione fa pensare a qualcosa di minore importanza, in realtà si tratta di componenti fondamentali di un sistema Unix, così come di GNU/Linux.
In questo capitolo vengono riepilogati argomenti che sono già descritti in parte in altri capitoli, e questo allo scopo di favorire il lettore. La tabella 63.1 elenca i programmi a cui si accenna in questo capitolo.
| Nome | Descrizione |
| mkfifo | Crea un file FIFO, o pipe con nome. |
| mknod | Crea un file FIFO o un file di dispositivo. |
| /dev/MAKEDEV | Script standard per la ricostruzione dei file di dispositivi standard. |
Tabella 63.1. Riepilogo dei programmi e dei file per la gestione dei file speciali.
Tra questi file speciali, si distingue generalmente tra pipe con nome, o FIFO, e file di dispositivo.(1)
Una pipe con nome è un file che funziona da serbatoio FIFO. FIFO è acronimo di First In First Out, ovvero, «il primo a entrare è il primo a uscire», e a volte viene indicato con il termine coda.
Si usano file di questo tipo per permettere a due processi di comunicare. Il primo apre il file in scrittura, e vi aggiunge dati, il secondo lo apre in lettura e lo legge sequenzialmente.
mkfifo [opzioni] file...
mkfifo crea uno o più file FIFO (pipe con nome).
-m modalità_dei_permessi | --mode=modalità_dei_permessi
Questa opzione permette di specificare esplicitamente i permessi del file che viene creato. La modalità può essere espressa sia in forma numerica che simbolica, come è possibile fare con il programma chmod (59.2.5). Il valore predefinito di questi permessi è 06668, meno il valore della maschera dei permessi.
Nell'esempio seguente vengono mostrati una sequenza di comandi con i quali, creando due file FIFO, si ottiene lo stesso risultato di una pipeline come cat mio_file | sort | lpr.
$ mkfifo fifo1 fifo2
Crea due file FIFO: fifo1 e fifo2.
$ cat mio_file >> fifo1 &
Invia mio_file a fifo1 senza attendere (&).
$ sort < fifo1 >> fifo2 &
Esegue il riordino di quanto ottenuto da fifo1 e invia il risultato a fifo2 senza attendere (&).
$ lpr < fifo2
Accoda la stampa di quanto ottenuto da fifo2.
I file di dispositivo sono riferimenti a funzionalità contenute nel kernel. Nei sistemi Unix, questi file di dispositivo devono indicare due numeri, detti primario e secondario (oppure major e minor, secondo la terminologia originale), dove il primo rappresenta il tipo di dispositivo e il secondo serve a identificare esattamente un particolare dispositivo. Questi numeri dipendono dal kernel, e di conseguenza possono variare da un sistema operativo Unix all'altro.
Nei sistemi Unix si accede quindi ai dispositivi attraverso questi file speciali, che tradizionalmente sono contenuti nella directory /dev/. Anche i nomi che si danno a questi file possono variare da un sistema Unix all'altro; in certi casi ci sono piccole differenze anche tra le stesse distribuzioni GNU/Linux.(2)
Dal momento che questi file servono solo in quanto contengono i numeri primario e secondario di un certo dispositivo, potrebbero funzionare anche collocati al di fuori della loro directory tradizionale, utilizzando eventualmente nomi differenti. Questa possibilità viene sfruttata da alcune distribuzioni GNU/Linux, nella fase di installazione, quando nei dischetti di avvio vengono creati al volo i file di dispositivo necessari a completare l'operazione, e di solito viene utilizzata per questo la directory temporanea.
I file di dispositivo si distinguono in due categorie, in base al fatto che l'hardware a cui corrispondono sia in grado di gestire un flusso di caratteri, presi ognuno singolarmente, oppure richieda che i dati siano raggruppati in blocchi di una dimensione determinata. Nel primo caso si parla di dispositivo a caratteri, mentre nel secondo di dispositivo a blocchi.
Dato che i dispositivi fisici sono gestiti attraverso questi file di dispositivo, l'accesso all'hardware viene controllato con i permessi che vengono dati a questi file. La gestione di questi permessi è molto importante nell'impostazione che viene data al sistema, ed è uno dei punti su cui si trovano le differenze significative tra le varie distribuzioni GNU/Linux. Inoltre, l'esistenza di utenti e gruppi fittizi, con nomi come floppy, sys, daemon e altri, dipende spesso da questa esigenza di controllo dell'accesso ai dispositivi.
mknod [opzioni] file tipo [numero_primario numero_secondario]
mknod permette di creare un file FIFO oppure un file di dispositivo. Il tipo di file viene indicato attraverso una lettera, e i numeri primario e secondario sono richiesti quando non si tratta della creazione di un file FIFO. La creazione di file di dispositivo è riservata all'utente root.
p
La lettera p indica un file FIFO.
b
La lettera b indica un dispositivo a blocchi con memoria tampone (buffer).
c
La lettera c indica un dispositivo a caratteri con memoria tampone.
u
La lettera u indica un dispositivo a caratteri senza memoria tampone.
-m modalità_dei_permessi | --mode=modalità_dei_permessi
Questa opzione permette di specificare esplicitamente i permessi del file che viene creato. La modalità può essere espressa sia in forma numerica che simbolica, come è possibile fare con il programma chmod (59.2.5). Il valore predefinito di questi permessi è 06668, meno il valore della maschera dei permessi.
$ mknod fifo1 p
Crea il file FIFO fifo1 esattamente come si potrebbe fare utilizzando il programma mkfifo.
# mknod -m 0600 tty9 c 4 9
Crea il file di dispositivo a caratteri tty9, nella directory corrente, utilizzando dei permessi opportuni.
# mknod -m 0660 hda1 b 3 1
Crea il file di dispositivo a blocchi hda1, nella directory corrente, utilizzando dei permessi opportuni.
/dev/MAKEDEV dispositivo...
Si tratta di uno script molto importante che si occupa di ricreare i file di dispositivo, rispettando le convenzioni del proprio sistema particolare. Infatti, non c'è solo il problema di definire il nome e i numeri primario e secondario: occorre anche stabilire i permessi corretti, l'utente e il gruppo proprietari. Trascurando questi particolari, si rischierebbe di aprire dei buchi, gravi, nella sicurezza del sistema.
In questo senso, questo script è diverso da un sistema operativo all'altro. Solo il nome e la collocazione sono definiti dallo standard generale dei sistemi Unix.
Generalmente si possono indicare come argomento uno o più nomi di file di dispositivo, senza il percorso. Questi dovrebbero essere creati nella directory corrente.
# /dev/MAKEDEV tty1
Crea il file di dispositivo corrispondente alla prima console virtuale, assegnandogli tutti gli altri attributi corretti.
# /dev/MAKEDEV hda
Crea il file di dispositivo corrispondente al primo disco fisso IDE, assegnandogli tutti gli altri attributi corretti.
A titolo riepilogativo, è il caso di ricordare la lettera che appare all'inizio dei permessi dei file, quando si usa ls:
- rappresenta un file di dati puro e semplice;
d directory;
c dispositivo a caratteri;
b dispositivo a blocchi.
1) In realtà, esiste un altro tipo di file speciale: il socket. Per il momento, questo argomento non viene trattato.
2) Tuttavia, i nomi di riferimento dovrebbero essere quelli indicati nella documentazione interna ai sorgenti del kernel, precisamente il file /usr/src/linux/Documentation/devices.txt.