第四章 文件和目录

相关函数

原型不再赘述，主要记录作用和理解
1. 函数 stat、fstat、fstatat、lstat
作用：
- stat ：返回与此命名文件有关的信息结构；
- fstat ：获得已在描述符 fd 上打开文件的有关信息；
- lstat ：类似于 stat ，但当命名的文件是一个符号链接时，返回的是该符号链接的有关信息，而不是该符号链接引起的文件的信息；
- fstatat ：返回 fd 指向的路径的文件统计信息，并且可以选择是否跟随一个符号链接；

2. 函数 access、faccessat
- 作用：按照实际用户ID 和实际组ID 进行访问权限测试

3. 函数 umask
- 作用：为进程设置文件模式创建屏蔽字；
在进程创建一个新文件或一个新的目录时，就一定会使用文件模式创建屏蔽字。

4. 函数 chmod、fchmod 和 fchmodat
- 作用：更改现有文件的访问权限
① chmod 在指定文件上操作；
② fchmod 对已打开的文件操作；
③ fchmodat 需要给定绝对路径；

5. 函数 truncate、ftruncate
- 作用：将一个现有文件截断为指定长度（长了就丢一些，短了的话就补0）；
- 可以用来清空文件；

6. 函数 link、linkat、unlink、unlinkat、remove
- 作用：link 和 linkat 创建一个指向现有文件的链接；unlink 和 unlinkat 删除一个现有的目录项；remove 解除对一个文件或目录的链接（在功能上：对于文件，remove = unlink；对于目录，remove = rmdir）；
- 当AT_REMOVEDIR标志被设置时，unlinkat 函数可以类似于 rmdir 一样删除目录；如果这个标志被清除，unlinkat = unlink；

7. 函数 rename 和 renameat
- 作用：文件或目录的重命名；
- 特殊情况：如果 oldname 或者 newname 引用符号链接，则处理的是符号链接本身，而不是它所引用的文件；如果 newname 已经存在，则调用进程需要对它有写权限，并且需要对包含 oldname 及包含 newname 的目录具有写和执行权限；

8. 函数 symlink 和 symlinkat
- 作用：创建一个符号链接；
- 创建符号链接时，并不要求被指向的对象已经存在；
- 符号链接和被指向的对象不需要位于同一文件系统；

9. 函数 readlink 和 readlinkat
- 作用：组合open、read 和 close 的所有操作；

10. 函数 futimens、utimensat 和 utimes
- 作用：更改一个文件访问和修改的时间；
- 使用 futimens 需要打开文件；utimensat 可以使用文件名更改文件时间；utimes 对路径名进行操作；
- i 节点的状态时间 st_ctim 不能被修改，当我们调用 utimes 时，此字段会被自动更新。

11. 函数 mkdir、mkdirat 和 rmdir
- 作用：mkdir 和 mkdirat ：创建目录；rmdir：删除目录；

12. 函数 chdir、fchdir 和 getcwd
- chdir 和 fchdir ：更改当前工作目录；
- getcwd：得到当前工作目录完整的绝对路径名。

文件类型

1. 普通文件：包含某种形式的数据；
2. 目录文件：包含其他文件的名字以及指向与这些文件有关信息的指针；（对一个目录文件来说，有读权限就可以访问，但只有内核可以直接写目录文件）
3. 块特殊文件：提供对设备（如磁盘）带缓冲的访问；
4. 字符特殊文件：提供对设备不带缓冲的访问；
   系统中所有的设备要么是字符特殊文件，要么是块特殊文件。
5. FIFO：用于进程间通讯，有时也称为 命名管道；
6. 套接字：用于进程间的网络通讯，也可以进行非网络进程间通讯（此时同FIFO）；
7. 符号链接：指向另一个文件。

用户ID 和 组ID

1. 实际用户ID 和 实际组ID 标识我们实际上是谁，这两个字段在登陆时取自口令文件中的登录项；
2. 有效用户ID、有效组ID 和 附属组ID 决定了我们的文件访问权限（通常有效ID和实际ID一致）；
3. 保存的设置用户ID 和 保存的设置组ID 在执行一个程序时包含了有效用户ID 和 有效组ID 的副本。

文件访问权限

进程每次打开、创建或删除一个文件时，内核就进行文件访问权限测试。

粘着位（保存正文位）

现在较新的UNIX系统大多数都配置了虚拟存储系统及快速文件系统，已经不再需要这种技术。

1. 如果一个可执行程序文件的粘着位被设置了，那么当该程序第一次执行结束时，程序正文部分（机器指令）的一个副本仍被保存在交换区，这会使得下次执行该程序时能较快地将其装载入内存；
2. 通常的UNIX文件系统中，文件的各数据块很可能是随即存放的，相对而言，交换区是作为一个连续文件来处理的。
3. 现在的系统扩展了粘着位的使用范围，开始允许针对目录设置粘着位。如果对目录设置了粘着位，只有对该目录拥有写权限的用户并且满足条件（拥有此文件 / 拥有此目录 / 是超级用户）之一，才能删除或重命名该目录下的文件。

文件系统

1. 把一个磁盘分成一个或多个分区，每个分区可以包含一个文件系统；
   
   
2. 硬链接：相当于复制，要求链接和文件位于同一文件系统，只有超级用户才能创建指向目录的硬链接；
   软链接：相当于快捷方式；
3. 当我们创建了一个目录：
   

文件的时间

对每个文件维护3个时间字段：
- st_atim：文件数据的最后访问时间；
- st_myim：文件数据的最后修改时间；
- st_ctim：i 节点状态的最后修改时间；
注：系统并不维护对一个 i 节点的最后一次访问时间，所以 access 和 stat 函数并不更改这三个时间中的任一个。

设备特殊文件

• 每个文件系统所在的存储设备都由其主、次设备号（dev_t）表示；
• 主设备号标识设备驱动程序，次设备号标识特定的子设备；
• 只有字符特殊文件和块特殊文件才有 st_rdev 值，此值包含实际设备的设备号。