UNIX环境高级编程学习笔记（七）系统数据文件和信息

1.口令文件
UNIX 口令文件包含了用户名、加密口令、数值用户ID和数值组ID等字段，这些字段包含在 pwd.h 中定义的passwd 结构中。POSIX.1 定义了两个存取口令文件中信息的函数。在给出用户登录名或数值用户ID后，这两个函数就能查看相关项。

#include <sys/types.h>
#include <pwd.h>
struct passwd *getpwuid(uid_t uid) ;
struct passwd *getpwnam(const char * name) ;

如果要查看的只是一个登录名或用户ID，那么这两个 POSIX.1 函数能满足要求，但是也有些程序要查看整个口令文件。下列三个函数则可用于此种目的。

#include <sys/types.h>
#include <pwd.h>
struct passwd *getpwent(void);
void setpwent(void);
void endpwent(void);

2.阴影口令（shadow password）

• 加密口令是经单向加密算法处理过的用户口令副本。因为此算法是单向的，所以不能从加密口令猜测到原来的口令。对于加密口令，找不到一种算法可以将其反变为明文口令，但是可以对口令进行猜测，将猜测的口令经单向加密算法变换成加密形式，然后与用户的加密口令进行比较。
• 为使企图这样做的人难以获得原始资料（加密口令），某些系统将加密口令存放在一个通常称为阴影口令的文件中。该文件至少要包含用户名和加密口令，与该口令相关的其他信息也可存放在该文件中。只有用户登录名和加密口令这两个字段是必须的。
• 阴影口令文件不应是一般用户可以读取的。仅有少数几个程序需要访问加密口令，如 login(1) 和 passwd(1) ，这些程序常常是设置用户ID为 root 的程序。有阴影口令文件后，普通口令文件 /etc/passwd 可由用户自由读取。

3.组文件
UNIX组文件包含的字段包括：组名、加密口令、数值组ID和指向个用户的指针。这些字段包含在 grp.h 中所定义的 group 结构中。

说明	struct group 成员
组名	char *gr_name
加密口令	char *gr_passwd
数值组ID	int gr_gid
指向个用户的指针	char **gr_mem

gr_mem字段是一个指针数组，每个指针指向一个属于该组的用户名。POSIX.1 定义了如下的函数来查看组名或者数值组ID：

#include <grp.h>
struct group *getgrgid(gid_t gid);
struct group *getgrnam(const char *name);

4.附属组ID
在 UNIX 系统中，对组的使用已经做了些更改。在V7中，每个用户在任何时候都只属于一个组。当用户登录时，系统就按口令文件记录项中的数值组ID，赋给他实际组ID。在任何时候执行 newgrp(1) 以更改组ID。如果 newgrp 命令执行成功，则实际组ID就更改为新的组ID，它将被用于后续的文件访问权限检查，执行不带任何参数的 newgrp 则可返回到原来的组。4.2BSD引入了附属组ID的概念。我们不仅可以属于口令文件记录项中组ID所对应的组，还可以属于多至16个另外的组。文件访问权限检查相应被修改为：不仅将进程的有效组ID与文件的组ID进行比较，而且将所有附属组ID与文件的组ID进行比较。
为了获取和设置附属组ID，提供下列3个函数：

#include <unistd.h>
int getgroups(int gidsetsize, gid_t grouplist[]);

#include <grp.h> /* on Linux */
#include <unistd.h> /* on FreeBSD, Mac OS X, and Solaris */
int setgroups(int ngroups, const gid_t grouplist[]);

#include <grp.h> /* on Linux, and Solaris*/
#include <unistd.h> /* on FreeBSD, and Mac OS X */
int initgroups(const char *username, gid_t basegid);

5.其他数据文件
除了口令文件和组文件，UNIX 系统还使用很多其他文件。对于这些数据文件的接口都与上述对口令文件和组文件的相似。一般情况下，每个数据文件至少包括3个函数：

• get 函数：读一个记录，如果需要，还会打开该文件。
• set 函数：打开相应数据文件（如果尚未打开），然后反绕该文件。如果希望在文件起始处开始处理，则调用此函数。
• end 函数：关闭相应数据文件。

以下是访问数据文件的一些例程：

6.登录账户记录
大多数UNIX系统都提供下列两个数据文件：utmp文件，它记录当前登录进系统的各个用户； wtmp 文件，它跟踪各个登录和注销事件。在V7中，每次写入这两个文件中的是包含下列结构的一个二进制记录：

struct utmp
{
    char ut_line[8];
    char ut_name[8];
    long ut_time;
}

大多数UNIX版本仍提供 utmp 和 wtmp 文件。

7.系统标识
POSIX.1定义了uname函数，它返回与主机和操作系统有关的信息：

#include<sys/utsname.h>
intuname(struct utsname* name);

通过该函数的参数向其传递一个 utsname 结构的地址，然后该函数填写此结构。POSIX.1 只定义了该结构中最少需提供的字段，而每个数组的长度则由实现确定。

struct utsname 
{
    cahr sysname[];   /* name of operating system */
    char nodename[];  /* name of this node */
    char release[];   /* current release of operating system */
    char version[];   /* current version of this release */
    char machine[];   /* name of hardware type */
}

gethostname 函数在 POSIX.1 中定义，它指定最大主机名长度是HOST_NAME_MAX。

#include <unistd.h>
int gethostname(char *name, int namelen);

8.时间和日期例程

• time 函数返回当前时间和日期：

#include <time.h>
time_t time(time_t *calptr);

• clock_gettime 函数可用于获取指定时钟的时间。
• clock_getres 函数把参数tsp指向的timespec结构初始化为与clock_id参数对应的时钟精度。

#include <sys/time.h>
int clock_gettime(clockid_t clock_id, struct timespec *tsp);
int clock_getres(clockid_t clock_id, struct timespec *tsp);

• 要对特定的时钟设置时间，可以调用clock_settime函数。

#include <sys/time.h>
int clock_settime(clockid_t clock_id, struct timespec *tsp);

• gettimeofday函数现在已经弃用，然而一些程序仍然在使用这个函数，因为与time函数相比，gettimeofday提供了更高的精度。

#include <sys/time.h>
int gettimeofday(struct timeval *restrict tp, struct timeval *restrict tzp);

• gmtime 和 localtime 函数将指定的Unix 标准时间值转换为格林尼治时间或本地时间并存到 tm 结构中返回其指针：

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

• mktime 函数将tm 结构的时间转换为 Unix 标准时间：

#include <time.h>
time_t mktime(struct tm *tmptr);

• asctime 和 ctime 函数将参数指定的时间转换为常见的时间日期格式字符串，受环境变量影响：

#include <time.h>
char *asctime(const struct tm *tmptr);
char *ctime(const time_t *calptr);

• 格式化时间字符串

#include <time.h>
size_t strftime(char *restrict buf, size_t maxsize, const char *restrict format, const struct tm *restrict tmptr);