第四章文件和目录

迈不过友情╰ 2023-02-17 14:30 140阅读 0赞

## 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；  
![在这里插入图片描述][20200703224750332.png]  
**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。*  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTAxNjQz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 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；  
    ![i节点是固定长度的记录项，它包含有关文件的大部分信息。][i]  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTAxNjQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]
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：  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTAxNjQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 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。

[20200703224750332.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200703224750332.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTAxNjQz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200614221313728.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTAxNjQz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[i]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200616225717742.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTAxNjQz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTAxNjQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200616231743483.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTAxNjQz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTAxNjQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200616233308146.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTAxNjQz,size_16,color_FFFFFF,t_70