《APUE》第四章笔记（1）

1.引言

本章介绍文件系统的特征和文件的性质。从stat函数开始，逐个说明stat结构的每一个成员以了解文件的所有属性。在此过程中，还将会说明修改这些属性的各个函数，并更详细地查看UNIX文件系统的结构和符号连接，最后还介绍对目录进行操作的各个函数。


大概就是介绍以下几点：
1.stat函数和stat结构的每一个成员（这些都是文件的属性）。
2.修改每个属性的对应函数。（比如修改文件权限的chmod函数）。
3.UNIX文件系统的结构和符号链接
4.对目录进行操作的各个函数。


先介绍3个stat函数：
#include <sys/stat.h>
int stat(const char *pathname, struct stat *buf); //一旦给出pathname,stat函数就返回与此命名文件有关的信息结构
int fstat(int fd, struct stat *buf); //而fstat则获取文件描述符fd来打开文件信息
int lstat(const char *pathname, struct stat *buf); //lstat函数则类似stat，但当pathname是符号链接的时候，就返回符号连接的有关信息而不是文件信息（符号链接会在以后介绍）


第二个参数buf是指针，它指向一个由我们提供的stat结构，而这些函数呢就将信息写进stat结构中。


下面给出stat结构的成员（不同系统可能实现不同，但是基本形式是差不多的）：
/* 我用"man 2 stat"给出stat的结构定义的 */
struct stat {
dev_tst_dev;/* ID of device containing file */
ino_t st_ino;/* inode number */
mode_tst_mode;/* protection */
nlink_tst_nlink;/* number of hard link */
uid_tst_uid;/* user ID of owner */
gid_tst_gid;/* group ID of owner */
dev_tst_rdev;/* device ID (if special file) */
off_tst_size;/* total size, in bytes */
blksize_tst_blksize;/* blocksize for filesystem I/O */
bllcnt_tst_blocks;/* number of 512B blocks allocated */


/* 下面的定义是Linux 2.6之后加进来的 */
struct timespecst_atim;/* time of lass access （最后一次查看文本内容）*/
struct timespecst_mtim;/* time of last modification （最后一次修改文本内容）*/
struct timespecst_ctim;/* time of last status change （最后改变文件状态）*/
#definest_atimest_atim.tv_sec;/* 向后兼容 */
#definest_mtimest_mtim.tv_sec;
#definest_ctimest_ctim.tv_sec; 
};


使用stat函数最多的可能是ls -l命令了，用其可以获得一个文件的所有信息。


文件类型：


UNIX/LInux中的文件类型可分为7种。
1.普通文件(regular file)：
最常用的文件类型，这种文件包含了某种形式的数据。
2.目录文件(directory file)：
这种文件包含了其他文件的名字以及指向这些文件有关信息的指针。对一个目录文件具有读权限的任一进程都可以读该目录的内容。但只有内核可以直接写目录文件。进程必须使用上述提到的第4点的函数才能更改目录。
3.块特殊文件(block special file)：
这种文件类型提供对设备（例如磁盘）带缓冲的访问，每次访问都以固定长度为单位进行。
4.字符特殊文件(character special file)：
这种文件类型提供对设备不带缓冲的访问，每次访问长度可变。系统中的所有设备要么是字符特殊文件，要么是块特殊文件。
5.FIFO：
这种类型文件用于进程间通信，有时也将其命名为管道(named pipe)。
6.套接字(socket)：
这种文件类型用于进程间的网络通信。
7.符号链接(symbolic link)：
这种文件类型指向另一个文件。


文件类型信息保存在stat结构的st_mode成员中。可以用下面的宏来确定文件类型：
#include <sys/stat.h>
S_ISREG()//普通文件
S_ISDIR()//目录文件
S_ISSCHR()//字符特殊文件
S_ISBLK()//块特殊文件
S_ISFIFO()//管道或FIFO
S_ISLINK()//符号链接
S_ISSOCK()//套接字
如果S_ISDIR(st_mode)返回的是真，是目录文件，否则不是目录文件。


设置用户ID和设置组ID

与进程相关联的ID有6个或更多。

实际用户ID和实际组ID标识我们究竟是谁。这两个字段取自登陆时的口令文件中的登陆项。
有效用户ID和有效组ID则决定了我们的文件访问权限。（接下来只讲这四个）

一般来说，实际用户ID等于有效用户ID，实际组ID等于有效组ID。（因为你登陆了你当然是访问自己的home文件）
每一个文件都有一个所有者和组所有者，所有者由stat结构中的st_uid成员表示，组所有者则由st_gid成员表示。

在执行一个程序文件时，进程的有效用户ID通常就是实际用户ID，有效组ID通常就是实际组ID。但是可以在st_mod中设置一个特殊标志，其含义是：“当执行此文件时，将进程的有效用户ID设置为文件所有者的用户ID（st_uid）”。与此类似，还可以设置另一位，它使得将执行此文件的进程的有效组ID设置为文件的组所有者ID（st_gid）。这就是设置用户ID（Set-User-ID）和设置组ID（Set-Group-ID）。
例如，若文件所有者时超级用户，而且设置了该文件的设置用户ID，然后当该程序由一个进程执行时，则该进程具有超级用户特权（也就是有效用户ID设置为文件所有者的ID）。不管执行该进程的实际用户ID是什么，都进行这种处理。例如，UNIX程序passwd(1)允许用户改口令（一般是/etc/passwd或/etc/shadow），而只有超级用户才具有对该文件写的权限，所以需要设置用户ID。因为运行设置用户ID的进程通常得到额外的权限，所以编写这种程序时要特别谨慎。


文件访问权限：


每个文件有9个访问权限，可以分为三类：所有者，组，和其他人。每类分别有读(r),，写(w)和执行(x)的权限。
由st_mode决定，具体可google。


对于目录的读权限和执行权限的意义是不同的。读权限就是能够获取里面文件的名字（就像用ls），但是执行权限就是当对里面的文件执行某种操作的时候（比如 ls -l *file），如果没有目录的执行权限的话就执行不了。
在目录中创建一个新文件，就必须对该目录具有写权限和执行权限。
为了删除一个现有的文件，就必须对包含该文件的目录具有写权限和执行权限，对该文件本身则不需要写和执行权限。


第四章笔记待续。