Chapter3-目錄與文件屬性

1、Unix/Linux編程北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系易軍凱第第3章章 目錄與文件屬性：編寫目錄與文件屬性：編寫ls概念與技巧概念與技巧l目錄是文件的列表l如何讀取目錄的內(nèi)容l文件類型以及如何知道文件的類型l文件屬性以及如何知道文件的屬性l位操作及掩碼的使用l用戶與組ID及passwd數(shù)據(jù)庫(kù) 相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用與函數(shù)相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用與函數(shù)lopendir 、readdir、closedir、seekdirlstatlchmod、chown、utimelrename相關(guān)命令相關(guān)命令lls主要內(nèi)容：l3.1 介紹l3.2 關(guān)于ls命令的3個(gè)問(wèn)題 l3.3 編寫ls -1 l3.4 三個(gè)特殊的位l3.

2、5 ls小結(jié) l3.6 設(shè)置和修改文件的屬性l 已經(jīng)介紹了如何讀/寫文件內(nèi)容的方法。除了內(nèi)容之外，文件還有很多屬性，比如文件所有者、最好修改時(shí)間、文件大小、類型等。文件名在目錄中列出，正如電話號(hào)碼簿中列出的人名一樣。如何讀取文件名和文件的屬性呢？l Ls命令可以列出目錄中所有文件的名字，以及這些文件的其它信息。本章通過(guò)分析ls命令來(lái)學(xué)習(xí)目錄和文件的類型與屬性。3.1 3.1 介紹介紹3.2.1 L s命令能做什么？3.2.2 L s是如何工作的？3.2.3 如何編寫L s?3.2 3.2 關(guān)于關(guān)于ls的三個(gè)問(wèn)題的三個(gè)問(wèn)題3.2.1 ls命令能做什么？lls命令可以列出目錄中所有文件的名字，以及

3、這些文件的其它信息。lsls /tmpls /hello.cls lls l /etcls l hello.c目錄文件列出詳細(xì)信息如果參數(shù)是目錄，ls列出目錄的內(nèi)容；如果參數(shù)是文件，ls列出文件名和屬性。l 經(jīng)常用到的命令行選項(xiàng)：ls - a 列出的內(nèi)容包含以“.”開頭的文件ls - lu 顯示最后訪問(wèn)的時(shí)間ls - s 顯示以塊為單位的文件大小ls - t 輸出是按時(shí)間排序ls - F 顯示文件類型Unix中，中，ls一般不會(huì)列出以一般不會(huì)列出以.開始的文件，當(dāng)開始的文件，當(dāng)ls 加加-a后才列出。后才列出。l問(wèn)題答案 ls命令做兩件事：列出目錄的內(nèi)容 顯示文件的信息 ls能判定參數(shù)指定的是

4、文件還是目錄，采取不同的操作。能判定參數(shù)指定的是文件還是目錄，采取不同的操作。l掌握三點(diǎn)編寫ls 如何列出目錄的內(nèi)容 如何讀取并顯示文件的屬性 判斷給出的名字是目錄還是文件目錄樹結(jié)構(gòu)：磁盤上的文件和目錄被組成一棵目錄樹，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是目錄或文件。Unix系統(tǒng)中每個(gè)文件都位于某個(gè)目錄中，在邏輯上是沒(méi)有驅(qū)動(dòng)器或卷的。這樣實(shí)現(xiàn)ls就只需考慮文件和目錄兩種情況，無(wú)需考慮驅(qū)動(dòng)器和分區(qū)。大方框表示目錄，大方框內(nèi)的小方框表示文件，目錄之間的連線表示目錄之間的組織關(guān)系。3.2.2 L s是如何工作的？lLs產(chǎn)生一個(gè)文件名的列表，它大致是這樣工作的： Open directory +-read entry -en

5、d of dir-+ | display file info | _ Close directory -+ 上述邏輯與who的十分相似，主要的區(qū)別是who從文件中讀取數(shù)據(jù)，而ls從目錄中讀取數(shù)據(jù)，讀目錄與讀文件區(qū)別大嗎？目錄到底是什么呢？l什么是目錄？ 目錄是一種特殊的文件，它的內(nèi)容是文件和目錄的名字。每個(gè)目錄都至少包含兩個(gè)特殊的項(xiàng)“.”和“.”，其中“.”表示當(dāng)前目錄，“.”表示上一級(jí)目錄。l是否可以用open、read和close來(lái)操作目錄 $ cat/ $ more/tmp $ od-c/dev 由例子可知: cat和和od可以打開目錄?？梢源蜷_目錄。 more可以區(qū)分出文件和目錄，拒絕

6、對(duì)目錄操作。可以區(qū)分出文件和目錄，拒絕對(duì)目錄操作。 目錄內(nèi)不是無(wú)格式的文本而是包含一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。目錄內(nèi)不是無(wú)格式的文本而是包含一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 l如何讀目錄的內(nèi)容？ $man k direct $man k direct | grep read Answer: opendir(),readdir(),closedir()從目錄中讀到一項(xiàng)從目錄中讀到一項(xiàng)3.2.3 如何編寫ls?lls的算法如下： main() opendir while(readdir) print d_name closedir還能做什么？l 排序 把所有文件名讀入一個(gè)數(shù)組，用qsort函數(shù)把數(shù)組排序l 分欄 先把文件名讀

7、入數(shù)組，然后計(jì)算出列的寬度和行數(shù)l “.”文件 使lsl能夠接受選項(xiàng)-a，并在沒(méi)有-a的時(shí)候不顯示隱藏文件l 選項(xiàng) ll列出文件內(nèi)容 模式、鏈接數(shù)、文件所有者、組、大小、最后修改時(shí)間、文件名l顯示文件的詳細(xì)信息 $ man k file | grep i information Answer:使用系統(tǒng)調(diào)用stat3.3 3.3 編寫編寫ls -13.3.1 ls做的兩件事3.3.2 用stat讀取文件的屬性：Stat目標(biāo)得到文件的屬性頭文件#include函數(shù)原型Int result=stat(char*fname,struct stat *bufp)參數(shù)Fname 文件名Bufp 指向buf

8、fer的指針?lè)祷刂?1 遇到錯(cuò)誤0 成功返回stat提供的其他信息：lSt_mode 文件類型和許可權(quán)限lSt_uid 用戶所有者的IDlSt_gid 所屬組的IDlSt_size 所占的字節(jié)數(shù)lSt_nlink 文件鏈接數(shù)lSt_mtime 文件最后修改時(shí)間 文件名、文件大小、鏈接數(shù)都沒(méi)有問(wèn)題；最后修改時(shí)間是time_t類型的，可以用ctime將其轉(zhuǎn)化成字符串用戶所有者和組字段都是數(shù)值，而顯示出來(lái)應(yīng)該是用戶名和組名。模式字段以數(shù)字形式輸出，然而需要的是如下形式：-rw-rw-r-3.3.3 如何實(shí)現(xiàn)文件類型與許可權(quán)限文件類型與許可權(quán)限4位用作文件類型，最多可以標(biāo)識(shí)16種類型接下來(lái)3位是文件特

9、殊屬性，1表示具有某個(gè)屬性，0代表沒(méi)有 3.3.4 將模式字段轉(zhuǎn)換成字符（1）字段的編碼：編碼的例子617-495-4204電話號(hào)碼027-93-1111社會(huì)保障號(hào)128.103.33.100IP地址將多種信息編碼到一個(gè)整數(shù)不同的不同字段中將多種信息編碼到一個(gè)整數(shù)不同的不同字段中（2）如何讀取被編碼的值l掩碼的概念掩碼會(huì)將不需要的字段置0，需要的字段的值不發(fā)生改變。l整數(shù)是bit組成的序列整數(shù)在計(jì)算機(jī)中是以bit序列形式存在的。圖3.5顯示了如何以二進(jìn)制的0和1的串來(lái)表示十進(jìn)制的215。 在整數(shù)和二進(jìn)制數(shù)之間轉(zhuǎn)換在整數(shù)和二進(jìn)制數(shù)之間轉(zhuǎn)換l掩碼技術(shù)：與0作位與(&)操作可以將相應(yīng)的bit

10、位置為0 位與操作位與操作l使用八進(jìn)制數(shù)將二進(jìn)制數(shù)每三位分為一組來(lái)操作，這就是八進(jìn)制數(shù)（0至7）。如可以把二進(jìn)制的1000000110110100分為1，000，000，110，110，100 從而得到八進(jìn)制的10064，這樣更容易理解。（3）使用掩碼來(lái)解碼得到文件類型if (info.st_mode & 0170000)=0040000) printf(“this is a directory”);（4）解碼得到許可權(quán)限if ( st_mode & 004 ) printf (“readable by others”);if ( st_mode & 002) prin

11、tf (“writable by others”);（5）解碼并編寫ls3.3.5 將用戶/組ID轉(zhuǎn)換成字符串l /etc / passwd 包含用戶列表l 通過(guò)getpwuid來(lái)得到完整的用戶列表 getpwuid需要UID作為參數(shù)，返回一個(gè)指向struct passwd的指針。l 通過(guò)getgrgid來(lái)訪問(wèn)組列表l UID沒(méi)有對(duì)應(yīng)的用戶名l /etc/group是組的列表l 用戶可以同時(shí)屬于多個(gè)組l 通過(guò)getgrgid來(lái)訪問(wèn)組列表3.3.6 編寫ls2.cmain(int ac, char *av) if ( ac = 1 ) do_ls( . ); else while ( -ac )

12、printf(%s:n, *+av );do_ls( *av ); void do_ls (char dirname)void do_stat(char * filename)void show_file_info( char*filename,struct stat* info_p)void mode_to_letters (int mode,char str)char *uid_to_name (uid_t uid )char *gid_to_name (gid_t gid )比較ls2的輸出與標(biāo)準(zhǔn)的ls對(duì)比lLs2中，模式字段、用戶名和組名的處理已經(jīng)完成，但是標(biāo)準(zhǔn)的ls會(huì)顯示記錄總數(shù)，l

13、s2不會(huì)，而且ls2還沒(méi)將結(jié)果按文件名排序，也不支持選項(xiàng)-a，它還假設(shè)參數(shù)是目錄名。lLs2還有一個(gè)致命的問(wèn)題，不能顯示指定目錄的信息，例如ls2/tmp。1、set-user-ID位:用于用戶更改自己的密碼 $ls l /usr / etc/ passwd -rw-r-r- 1 root root 894 Jun 20 19:17 /etc/ passwd 更改密碼文件內(nèi)容會(huì)發(fā)生變化，但普通用戶沒(méi)有修改文件的權(quán)限，只有root用戶可以修改， passwd命令怎么修改這個(gè)文件？ 3.4 3.4 三個(gè)特殊的位三個(gè)特殊的位Answer :給passwd命令一個(gè)特殊的權(quán)限，使 passwd命令的文件

14、所有者是root，其特殊屬性中包含set-user-ID位. $ ls l/user/bin/passwd -r-sr-xr-x 1 root bin 15725 0ct 31 1997 /usr / bin / passwdl 是否可以更改其它用戶的密碼？l set-user-ID的其它用處l 檢驗(yàn)SUID位的掩碼#define S_ISUID 0004000幾個(gè)問(wèn)題：幾個(gè)問(wèn)題：2、set-group-ID位：用來(lái)設(shè)置程序運(yùn)行時(shí)所 屬組?？梢越o程序某一個(gè)組的訪問(wèn)權(quán)限。 #define S_ISGID 0002000 3、sticky位l對(duì)于文件而言，早期的UNIX系統(tǒng)經(jīng)常要在有限的內(nèi)存中同時(shí)

15、運(yùn)行很多程序，它使用到交換(swap)技術(shù)?，F(xiàn)在，取而代之的是虛擬內(nèi)存技術(shù)。l從交換空間裝載程序要比從普通的硬盤空間快，交換空間上的文件是不分快的。l對(duì)于目錄而言，sticky位使得目錄里的文件只能被創(chuàng)建者刪除。l文件與目錄l用戶與組l文件屬性l文件的所有關(guān)系l許可權(quán)限3.5 3.5 ls小結(jié)小結(jié)l文件類型 (1)文件類型的建立：在創(chuàng)建文件的時(shí)候建立 (2)修改文件類型：文件一經(jīng)創(chuàng)建，類型就無(wú)法修改l許可位與特殊屬性位：在文件創(chuàng)建時(shí)建立，創(chuàng)建以后，可以被chmod系統(tǒng)調(diào)用修改。 (1)建立文件模式 fd = creat (“newfile”, 0744 )3.6 3.6 設(shè)置和修改文件的屬性設(shè)

16、置和修改文件的屬性(2)改變文件模式 chmod( “/tmp/myfile”,04764); 函數(shù)原型：int result = chmod (char * path , mode_t mode); 返回值：-1 遇到錯(cuò)誤 0 成功返回(3)用來(lái)修改文件的許可權(quán)限和特殊屬性的命令l 文件的鏈接數(shù)鏈接數(shù)就是文件被引用的次數(shù)。下一章詳細(xì)討論。l 文件所有者與組 (1)修改文件所有者與組： chown (“filel” , 200 , 40 ); /*將文件filel的用戶ID改為200，組ID改為40*/ (2)用來(lái)修改文件所有者和組的命令： shell命令chown和chgrp可以用來(lái)修飾文件

17、 所有者和組，詳細(xì)使用說(shuō)明參見(jiàn)聯(lián)機(jī)幫助。l文件大小 當(dāng)向文件添加內(nèi)容時(shí)，文件的大小會(huì)自動(dòng)增加，可以使用系統(tǒng)調(diào)用creat把文件大小置為0。不存在能夠直接減小文件占有的空間的函數(shù)。l 時(shí)間 (1)修改最后修改時(shí)間和最后訪問(wèn)時(shí)間 int utime ( char *path , struct utimbuf * newtimes)參數(shù)：path 文件名 newtimes 指向結(jié)構(gòu)變量utimbuf的指針 (2)用命令修改最后修改時(shí)間和最后訪問(wèn)時(shí)間 shell命令touch可以完成此功能，詳細(xì)信息參見(jiàn)聯(lián)機(jī)幫助。l 文件名：創(chuàng)建文件時(shí)會(huì)指定一個(gè)文件名。命令mv可以改變一個(gè)文件的名字，也可以把文件從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方。(1)文件名的建立 系統(tǒng)調(diào)用creat指定文件模式的同時(shí)會(huì)指定文件的名字。(2)修改文件名 系統(tǒng)調(diào)用rename可以修改文件/目錄的名字，還可以移動(dòng)文件的位置，他又倆個(gè)參數(shù)，原文件名和新的文件名。rename目標(biāo)修改文件名或移動(dòng)文件的位置頭文件#include函數(shù)原型int result = rename( char * old, char *new)參數(shù)old原來(lái)的文件名或目錄名new新的文件名或目錄名返回值-1遇到錯(cuò)誤0成功返回小結(jié)l主要內(nèi)容(1)磁盤上有文件和目錄，文件和目錄都有內(nèi)容和屬性。文件的內(nèi)容可以是任意的數(shù)據(jù)，目