《Unix环境高级编程》---文件系统

一、基本结构

Unix的所有文件信息可以用如下结构来存储，这是内核定义的数据结构：

struct stat {mode_t          st_mode;    /* 文件类型、访问权限位 */ino_t           st_ino;     /* i节点 */dev_t          st_dev;     /* 文件所在设备的主、次设备号 */dev_t            st_rdev;    /* 特殊设备的设备号（字符特殊设备、块特殊设备才有） */nlink_t         st_nlink;   /* 链接数 */uid_t          st_uid;     /* 文件所有者ID */gid_t          st_gid;     /* 文件所属组ID */off_t          st_size;    /* 字节大小（普通文件才有）*/struct timespec  st_atime;   /* 上次访问时间 */struct timespec st_mtime;   /* 上次修改时间 */struct timespec st_ctime;   /* 上次文件状态更改时间 */blksize_t       st_blksize; /* 最佳I/O块大小 */blkcnt_t      st_blocks;  /* 分配的磁盘块数 */
}struct timespec {// ...// 其他字段// ...time_t         tv_sec;     /* 秒 */long     tv_nsec;    /* 纳秒 */
}

二、基本函数

1.文件属性

int stat(const char *pathname, struct stat *buf);

通过指定文件名获取文件属性于缓冲区中，如果是符号链接，则获取其链接的文件的文件属性。

int fstat(int fd, struct stat *buf);

通过文件描述符获取文件属性于缓冲区中。

int lstat(const char *pathname, struct stat *buf);

与stat相同，但是如果文件是符号链接，则获取其本身的文件属性。

int fstatat(int dirfd, const char *pathname, struct stat *buf, int flags);

为相对于dirfd目录的路径名pathname返回文件统计信息。

flags取值可以是：
- AT_EMPTY_PATH：如果pathname是空串，则返回dirfd的文件统计信息，此时dirfd可以是文件。
- AT_NO_AUTOMOUNT：如果pathname是自动挂载点目录，将不自动挂载，只统计文件信息。
- AT_SYMLINK_NOFOLLOW：如果pathname是符号链接，则不跟随符号链接。

2.文件权限

int access(const char *pathname, int mode);
int faccessat(int dirfd, const char *pathname, int mode, int flags);

测试实际用户ID和实际组ID对pathname描述的文件是否具备mode描述的权限。

flags参数取值为AT_EACCESS时，faccessat()函数测试使用的是调用进程的有效用户ID和有效组ID。
mode参数的取值可以是：R_OK（读）、W_OK（写）、X_OK（执行）。

mode_t umask(mode_t mask);

把权限掩码设置为指定值。

int chmod(const char *pathname, mode_t mode);
int fchmod(int fd, mode_t mode);

把指定文件的权限修改为mode描述的权限。

3.文件归属

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

修改指定文件的所有者和所属组。

当pathname描述的文件是符号链接时，chown() 函数会取消引用，而 lchown() 不取消引用。

4.文件截断

int truncate(const char *path, off_t length);
int ftruncate(int fd, off_t length);

把指定文件长度截断为length。

如果文件的原长度大于length，则超过length的部分就不再能访问了。
如果文件的原长度小于length，则文件长度将增加。

5.链接

int link(const char *oldpath, const char *newpath);

创建指定文件的一个硬链接。

int unlink(const char *pathname);

解除指定的硬链接，如果文件的硬链接数降为0，则文件将从磁盘上删除。

int symlink(const char *actualpath, const char *sympath);

为指定目录项创建一个符号链接。

6.创建/删除目录

int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);

以指定权限和路径名创建一个目录。

int rmdir(const char *pathname);

删除指定目录。

7.修改读写时间

int utimes(const char *filename, const struct timeval times[2]);

修改指定文件的最后一次读写时间。

times[2]：最近一次读的时间和写的时间。

8.查找路径

int glob(const char *pattern, int flags, int (*errfunc) (const char *epath, int eerrno), glob_t *pglob);

查找与指定模式匹配的路径名，保存到给定的glob_t类型对象中。

void globfree(glob_t *pglob);

释放glob()动态分配的内存。

9.工作路径

char *getcwd(char *buf, size_t size);

把当前进程的工作路径保存到大小指定的缓冲区并返回路径名。

int chdir(const char *path);
int fchdir(int fd);

更改当前进程的工作路径到指定路径。

int chroot(const char* path);

更改当前进程的根目录。

三、文件类型判断

文件类型信息包含在stat结构的st_mode成员中，用以下的宏可以确定文件类型，这些宏的参数都是stat结构的st_mode成员：

S_ISREG()    /* 普通文件 */
S_ISDIR()   /* 目录文件 */
S_ISCHR()   /* 字符特殊文件 */
S_ISBLK()   /* 块特殊文件 */
S_ISFIFO()  /* 管道或FIFO */
S_ISLNK()   /* 符号链接 */
S_ISSOCK()  /* 套接字 */