Lezione 16 Virtual File System

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1 Lezione 16 Virtual File System Sistemi Operativi (9 CFU), CdL Informatica, A. A. 2016/2017 Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche Università di Modena e Reggio Emilia 1

2 Quote of the day (Meditate, gente, meditate...) In UNIX, everything is a file; if something is not a file, it is a process. Ken Thompson (1943-) Programmatore Il padre dei SO UNIX e Plan 9 Ideatore dei linguaggi B e Go 2

3 SOLUZIONI DEGLI ESERCIZI 3

4 Esercizi (5 min.) 1. A quale file speciale corrisponde il dispositivo memoria della console virtuale? Quali credenziali servono per accedervi direttamente? Che cosa si può ottenere con l accesso a tale dispositivo? 4

5 1. La sezione 4 del manuale contiene informazioni sui file speciali dei dispositivi. Si provi a cercare l espressione regolare seguente:.*virtual.*console.*memory.* Si dovrebbe ottenere la pagina di manule dei file speciali /dev/vcs e /dev/vcsa. Tramite questi file speciali è possibile accedere ai buffer di memoria dei terminali ttyx (x=0,, 63). 5

6 Si supponga, ad esempio, di voler leggere il buffer del terminale tty3, accessibile tramite la sequenza di tasti CTRL-ALT-F3. Per chi usa VirtualBox: CtrlDestro-F3. Il dispositivo che contiene il buffer di memoria di tty3 è /dev/vcs3. Si provi a leggerlo. Esisterebbe anche /dev/vcsa3, che contiene altre informazioni sui caratteri (posizione, colore, ). Per il momento ci si può concentrare su /dev/vcs3. 6

7 Si visualizzino i permessi del file /dev/vcs3: ls -l /dev/vcs3 Per poter leggere il contenuto di /dev/vcs3, occorre essere root oppure far parte del gruppo tty. Si diventi root in uno dei tanti modi possibili, ad esempio: sudo -i 7

8 Si visualizzi il contenuto di /dev/vcs3: cat /dev/vcs3 Si ottiene il contenuto attuale del terminale tty3. 8

9 Si effettui il login su tty3. Si dia un comando (ad esempio, ls). Si ritorni sul terminale grafico. Si ottiene il contenuto attuale del terminale tty3. 9

10 È possibile eseguire periodicamente (ad esempio, ogni secondo) il comando precedente. Si usa il comando watch -n 1: watch -n 1 cat /dev/vcs3 10

11 Esercizi (2 min.) 2. Usando mount è possibile visualizzare tutti i file system montati? Se sì, come? 11

12 2. La pagina di manuale di mount (sezione The listing. ) spiega come visualizzare tutti i file system montati. È sufficiente eseguire mount senza argomenti. mount Si ottiene un elenco di righe. Una riga un record descrivente un file system. Un record un insieme di campi separati da spazi. 12

13 Il formato di un record è il seguente. filespec on mntp type fstype (opt,opt, ) Filespec: file speciale (per dispositivi veri) o tipo di file system (per dispositivi virtuali). Mntp: il mount point. Fstype: il tipo di file system. Opt: opzione di mount. 13

14 Ad esempio, il file system di root presenta il record seguente: /dev/sda1 on / type ext4 (rw,relatime,errors=remount-ro,data=ordered) /dev/sda1: il dispositivo fisico su cui il file system è ospitato. 14

15 Ad esempio, il file system di root presenta il record seguente: /dev/sda1 on / type ext4 (rw,relatime,errors=remount-ro,data=ordered) /: il mount point. 15

16 Ad esempio, il file system di root presenta il record seguente: /dev/sda1 on / type ext4 (rw,relatime,errors=remount-ro,data=ordered) ext4: il tipo di file system (EXT4). 16

17 Ad esempio, il file system di root presenta il record seguente: /dev/sda1 on / type ext4 (rw,relatime,errors=remount-ro,data=ordered) rw: file system leggibile e scrivibile. 17

18 Ad esempio, il file system di root presenta il record seguente: /dev/sda1 on / type ext4 (rw,relatime,errors=remount-ro,data=ordered) relatime: aggiorna l atime solo se il precedente era più piccolo dell mtime o ctime correnti. Ovvero, aggiorna l atime solo se il file non è stato acceduto dopo l ultima modifica. 18

19 Ad esempio, il file system di root presenta il record seguente: /dev/sda1 on / type ext4 (rw,relatime,errors=remount-ro,data=ordered) errors=remount-ro: in caso di errore fisico, rimonta il file system in sola lettura. 19

20 Ad esempio, il file system di root presenta il record seguente: /dev/sda1 on / type ext4 (rw,relatime,errors=remount-ro,data=ordered) data=ordered: si usa un file di log (journal) per il registro delle scritture. Si scrivono direttamente su disco i dati del file. Si scrivono nel journal le modifiche ai metadati (e successivamente si scrivono su disco). In caso di crash, il journal preserva i metadati del file. 20

21 Esercizi (2 min.) 3. Si individui una modalità di visualizzazione contenente il tipo di file system. Si mostrino tutti i file system associati ed i relativi tipi. 21

22 3. La pagina di manuale di lsblk illustra l opzione -f per la visualizzazione del tipo di file system. lsblk -f In Debian GNU/Linux, per motivi di sicurezza l accesso a tale campo è interdetto agli utenti normali. 22

23 Esercizi (3 min.) 4. Si risolvano i percorsi dei file seguenti: /dev/pts/0 $HOME $HOME/.bashrc Che differenze sussistono? 23

24 4. È richiesta l immissione dei comandi seguenti: namei -lx /dev/pts/0 namei -lx $HOME namei -lx $HOME/.bashrc 24

25 Tre file system distinti File speciale a caratteri (driver seriale) root può leggere e scrivere I membri del gruppo tty possono scrivere Il resto del mondo non può fare nulla 25

26 Un file system Una directory andreoli può leggere, scrivere ed accedere Gli altri utenti possono leggere ed accedere 26

27 Un file system Un file regolare andreoli può leggere e scrivere I membri del gruppo andreoli possono scrivere Il resto del mondo può leggere 27

28 Esercizi (2 min.) 5. Si visualizzi il numero di collegamenti del file eseguibile unzip su un SO Debian. 28

29 5. In quale directory è presente il comando unzip? which unzip unzip è presente nella directory /usr/bin. Quanti collegamenti fisici ha unzip? ls -l /usr/bin/unzip I collegamenti fisici sono due. 29

30 Esercizi (2 min.) 6. Quali sono i due collegamenti fisici del programma eseguibile unzip distribuito su Debian GNU/Linux? 30

31 6. Si ordini la directory /usr/bin per identificatore di inode: ls -li /usr/bin sort -nrk 1 Si individui il file unzip. SHIFT-7 unzip INVIO 31

32 Si individua l inode relativo al file unzip. Sulla macchina del docente, l identificatore dell inode è Quale altro file condivide tale inode? Il file eseguibile /usr/bin/zipinfo. 32

33 Esercizi (2 min.) 7. Si verifichi la relazione L=2+N per la directory radice del file system. 33

34 7. Si visualizzino i metadati della directory /: ls -ld / NOTA BENE: l opzione -d visualizza i metadati della directory / (e non delle sue sotto-directory di primo livello. I collegamenti fisici sono ventidue. 34

35 Dovrebbero essere presenti: due collegamenti. e..; venti collegamenti (uno per ogni directory di primo livello). Per verificare ciò, si visualizzi l elenco lungo dei file nella directory /. ls -l / 35

36 = 22 36

37 Esercizi (1 min.) 8. Si crei la directory d. Si crei un collegamento fisico alla directory d di nome link_d. Si è riusciti nell intento? 37

38 8. Per creare una directory d: mkdir d Per creare il collegamento fisico a d: ln link_d d Il comando ln si rifiuta di creare un collegamento fisico ad una directory. 38

39 Esercizi (2 min.) 9. Si monti il file system EXT3 sul secondo disco rigido. Su tale file system si crei un file vuoto di nome f.txt. Si provi a creare un collegamento fisico dalla propria $HOME a f.txt. Si è riusciti nell intento? 39

40 9. Per montare il file system EXT3 (contenuto nella partizione /dev/sdb1) sul mount point /mnt: mount /dev/sdb1 /mnt Per creare il file f.txt: touch /mnt/f.txt Per creare il collegamento fisico a f.txt dalla home directory: ln /mnt/f.txt link_f.txt 40

41 Il comando ln si rifiuta di creare un collegamento fisico ad un file su un altro file system. 41

42 Esercizi (1 min.) 10. Si crei la directory e. Si crei un collegamento simbolico alla directory d di nome link_e. Si è riusciti nell intento? 42

43 10. Per creare una directory e: mkdir e Per creare il collegamento simbolico ad e: ln -s link_e e Il comando ln permette la creazione di un collegamento simbolico ad una directory. 43

44 Esercizi (2 min.) 11. Si monti il file system EXT3 sul secondo disco rigido. Su tale file system si crei un file vuoto di nome h.txt. Si provi a creare un collegamento fisico dalla propria $HOME a h.txt. Si è riusciti nell intento? 44

45 11. Per montare il file system EXT3 (contenuto nella partizione /dev/sdb1) sul mount point /mnt: mount /dev/sdb1 /mnt Per creare il file h.txt: touch /mnt/h.txt 45

46 Per creare il collegamento simbolico a h.txt dalla home directory: ln -s /mnt/h.txt link_h.txt Il comando ln permette la creazione di un collegamento simbolico ad un file su un altro file system. 46

47 Esercizi (5 min.) 12. Si modifichi il monitor in modo tale da mostrare le sole righe contenenti i campioni. 47

48 12. Per filtrare le righe contenenti campioni si può usare il comando grep. Si catturano le righe contenenti sequenze di caratteri numerici (0-9) oppure la virgola (,). L espressione regolare per catturare stringhe costruite con cifre o virgole è la seguente: ^[0-9,]+$ Inizio riga Un carattere numerico o una virgola Il blocco precedente ripetuto almeno una volta Fine riga 48

49 Si provi ad estendere il monitor nel modo seguente (tutto su una riga): mpstat 1 stdbuf -ol tr -s cut -f 3 -d grep -E ^[0-9]+$ Questo comando non funziona. Perché? 49

50 Una ipotesi è che anche cut e grep siano bufferizzati su STDOUT. Si provi a verificare l ipotesi impostando, per i suddetti comandi, il buffering orientato alle linee. mpstat 1 stdbuf -ol tr -s stdbuf -ol cut -f 3 -d stdbuf -ol grep -E ^[0-9]+$ Ora il monitor stampa solo i campioni. 50