4、 文件和目录

1、stat返回与文件相关的结构信息

#include <sys/stat.h>//restrict 告诉编译器，对象被指针引用，不允许通过其他方式修改int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);int fstat(int fd, struct stat *restrict buf);//lstat类似stat，但是当命名文件是一个符号链接时，它获得符号链接的信息int lstat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);//fstatat可以针对相对路径int fstatat(int fd, const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);//结构struct statstruct stat{            mode_t st_mode;    //文件类型和权限            ino_t st_ino;            dev_t st_dev;            dev_t st_rdev;            nink_t st_nlink;            uid_t st_uid;      //用户id            gid_t st_gid;      //用户组id            off_t st_size;     //大小以字节为单位            struct timespec st_atime;            struct timespec st_mtime;            struct timespec st_ctime;}

2、文件类型
（1）普通文件
（2）目录文件：包含其他文件名字及指向这些文件有关信息的指针
（3）块文件
（4）字符文件
（5）FIFO：命名管道，用于进程间通信
（6）socket：用于进程间网络通信
（7）符号链接

3、与进程相关的ID，实际用户ID是文件的性质，有效ID是进程的性质
（1）实际用户ID：登录时对应口令文件中的ID
（2）有效用户ID：当前执行进程所属的用户ID，用于文件访问权限检查
（3）保存的设置用户ID：如果一个程序是设置用户ID程序，运行时可以得到额外的权限。

    文件访问权限：用户（所有者）、组、其他人分别有对应的读、写、执行权限
（1）进入目录要有执行权限，读权限允许获得目录中文件列表
（2）删除一个文件需要对其目录有写和执行权限，对文件本身不需要

    内核测试过程，先判断属于哪类人，再判断权限
（1）有效用户ID是0（root），允许访问
（2）进程的有效用户ID等于文件所有者ID？
（3）进程有效组ID等于文件组ID？
（4）其他人

    新文件和目录的所有权，新文件的用户ID等于进程有效用户ID。Linux中可以选择新文件的用户组ID等于进程组ID或目录组ID。

4、access访问权限测试

//mode 可以为F_OK测试文件是否存在，或者测试权限R_OK,W_OK,X_OKint access(const char *pathname, int mode);//如果flag等于AT_EACCESS,访问检测用的是调用进程的有效用户ID和有效组ID int faccessat(int fd, const char *pathname, int mode, int flag);

5、umask，控制创建文件的默认权限，拒绝置1的权限

//返回之前创建的屏蔽字mode_t umask(mode_t cmask);$umask 0022$umask -Su=rwx,g=rx,o=rx

6、chmod修改权限

//改变一个文件权限位时，进程有效用户ID必须等于文件所有者IDint chmod(const char *pathname, mode_t mode);//对已打开的文件操作int fchmod(int fd, mode_t mode);int fchmodat(int fd, const char *pathname, mode_t mode, int flag);

7、chmod,当_POSIX_CHOWN_RESTRICTED有效时，可以更改你所在文件组的文件ID，但只能更改到你所属的组。

int chown(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group);int fchown(int fd, uid_t owner, gid_t group);int fchownat(int fd, const char *pathname, uid_t owner, gid_t group, int flag);int lchown(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group);

8、truncate截断

//按长度length截断文件int truncate(const char *pathname, off_t length);int ftruncate(int fd, off_t length);

9、文件系统
文件是文件系统对数据的分割单元。文件系统用目录来组织文件，赋予文件以上下分级的结构。在硬盘上实现这一分级结构的关键，是使用 inode 来虚拟普通文件和目录文件对象。在Linux系统中，目录也是一种文件。所以/home/sammy 是指向目录文件 sammy 的绝对路径。

一个文件可以分成几个数据块存储在分区内。为了搜集各数据块，我们需要该文件对应的inode。每个文件对应一个 inode。这个 inode 中包含多个指针，指向属于该文件各个数据块。当操作系统需要读取文件时，只需要找到对应 inode，收集分散的数据块，就可以收获我们的文件了。

10、 link、linkat、unlink、unlinkat

//创建一个指向现有文件的链接，链接是指向i节点的链接int link(const char　*existingpath, const char *newpath);int linkat(int efd, const char *existingpath, int nfd, const char *newpath, int flag);//删除一个文件指向i节点的链接，当所有指向i节点的链接都删除才会释放i节点指向的空间int unlink(const char　*pathname);int unlinkat(int fd, const char *pathname, int nfd, int flag);//unlink后查不到创建的文件，但是文件是打开的，内容不会删除。当进程终止时内核会关闭进程打开的所有文，这时文件内容才会被删除。#include "apue.h"#include <fcntl.h>int main(){    if(open("tempfile", O_RDWR) < 0)        err_sys("open error");    if(unlink("tempfile") < 0)        err_sys("unlink error");    printf("file unlink\n");    sleep(15);    printf("done \n");    exit(0);}

11、rename重命名

int rename(const char *oldname, const char *newname);int renameat(int oldfd, const char *oldname, int newfd, const char *newname);

12、符号链接

硬链接： 与普通文件没什么不同，inode 都指向同一个文件在硬盘中的区块
软链接： 保存了其代表的文件的绝对路径，是另外一种文件，在硬盘上有独立的区块，访问时替换自身路径。此链接文件也是一个文件，它指向file

//创建符号链接int symlink(const char *actualpath, const char *sympath);int symlinkat(const char *actualpath, int fd, const char *sympath);//open会打开符号链接指向的对象//readlink读符号链接本身，合成open、read、close一体ssize_t readlink(const char *restrict pathname,  char *restrict buf, size_t bufsize);ssize_t readlinkat(int fd, const char *restrict pathname,  char *restrict buf, size_t bufsize);

13、文件时间

//每次文件被修改后会自动调用下面函数修改对应时间st_atim //文件数据的最后访问时间st_mtim //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//times[0]为访问时间，times[0]为修改时间int futimens(int fd, const struct timespec times[2]);int ufutimensat(int fd, const char *path, const struct timespec times[2], int flag);

14、目录相关函数，目录也是一种文件

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);int mkdir(int fd, const char *pathname, mode_t mode);//当目录为空才可以调用这个函数int rmdir(const char *pathname);//只有内核才能写目录（目录文件的内容），所谓目录的读写权限是能否在目录下新建或删除文件，他们不是写目录本身DIR *opendir(const char *pathname);DIR *fopendir(int fd);struct dirent *readdir(DIR *dp);void rewinddir(DIR *dp);int closedir(DIR *dp);long telldir(DIR *dp);void seekdir(DIR *dp, long loc);

15、chdir 改变当前工作目录
    每个进程都有一个当前工作目录，此目录是搜索所有相对路径的起点。当前工作路径是进程的属性，起始目录是登录名的属性。
    每个程序运行在独自的进程中。要改变shell进程的自己工作目录，shell应该直接调用chdir函数，cd命令内建在shell中。

int chdir(const char *pathname);int fchdir(int fd);//返回完整的绝对目录//成功返回buf，buf为缓冲区，size为缓存区长度char *getcwd(char *buf, size_t size);

15、设备特殊文件
    主设备号标志设备驱动文件，此设备号标志特定的子设备。同一磁盘驱动器上的各文件系统具有相同的主设备号，但是次设备号不同。