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文件系统(下)
一、 sync和fsync以及fdatasync
基本介绍
大多数磁盘I/O都通过缓冲进行，
写入文件其实只是写入缓冲区，直到缓冲区满，
才将其排入写队列。延迟写降低了写操作的次数，提高了写操作的效率，
但可能导致磁盘文件与缓冲区数据不同步。sync/fsync/fdatasync用于强制磁盘文件与缓冲区同步。
sync将所有被修改过的缓冲区排入写队列即返回，
不等待写磁盘操作完成。fsync只针对一个文件，且直到写磁盘操作完成才返回。
fdatasync只同步文件数据，不同步文件属性。
函数说明
#include <unistd.h>
void sync (void);
int fsync (
int fd
);成功返回0，失败返回-1。
int fdatasync (
int fd
);成功返回0，失败返回-1。
解析流程
+-fwrite-> 标准库缓冲 -fflush-+ sync
应用程序内存 -+ +-> 内核缓冲 -fdatasync-> 磁盘(缓冲)
+------------write------------+ fsync二、 fcntl
函数说明
#include <fcntl.h>
int fcntl (
int fd, // 文件描述符
int cmd, // 操作指令
... // 可变参数，因操作指令而异
);对fd文件执行cmd操作，某些操作需要提供参数。
1. 常用形式
~~~~~~~
#include <fcntl.h>
int fcntl (int fd, int cmd);
int fcntl (int fd, int cmd, long arg);成功返回值因cmd而异，失败返回-1。
cmd取值：
F_DUPFD - 复制fd为不小于arg的文件描述符。
若arg文件描述符已用，
该函数会选择比arg大的最小未用值，
而非如dup2函数那样关闭之。
范例：dup.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
int main (void) {
int fd1 = open ("dup.txt", O_RDWR | O_CREAT |
O_TRUNC, 0664);
if (fd1 == -1) {
perror ("open");
return -1;
}
printf ("fd1 = %d\n", fd1);
int fd2 = dup (fd1);
if (fd2 == -1) {
perror ("dup");
return -1;
}
printf ("fd2 = %d\n", fd2);
int fd3 = dup2 (fd2, 100);
if (fd3 == -1) {
perror ("dup2");
return -1;
}
printf ("fd3 = %d\n", fd3);
const char* text = "Hello, World !";
if (write (fd1, text,
strlen (text) * sizeof (text[0])) == -1) {
perror ("write");
return -1;
}
if (lseek (fd2, -7, SEEK_CUR) == -1) {
perror ("lseek");
return -1;
}
text = "Linux";
if (write (fd3, text,
strlen (text) * sizeof (text[0])) == -1) {
perror ("write");
return -1;
}
close (fd3);
close (fd2);
close (fd1);
return 0;
}
F_GETFD - 获取文件描述符标志。
F_SETFD - 设置文件描述符标志。
目前仅定义了一个文件描述符标志位FD_CLOEXEC：
0 - 在通过execve()函数所创建的进程中，
该文件描述符依然保持打开。
1 - 在通过execve()函数所创建的进程中，
该文件描述符将被关闭。
F_GETFL - 获取文件状态标志。
不能获取O_CREAT/O_EXCL/O_TRUNC。
F_SETFL - 追加文件状态标志。
只能追加O_APPEND/O_NONBLOCK。
范例：flags.c
这里写代码片2. 文件锁
~~~~~
函数说明
#include <fcntl.h>
int fcntl (int fd, int cmd, struct flock* lock);其中：
struct flock {
short int l_type; // 锁的类型：
// F_RDLCK/F_WRLCK/F_UNLCK
// (读锁/写锁/解锁)
short int l_whence; // 偏移起点：
// SEEK_SET/SEEK_CUR/SEEK_END
// (文件头/当前位置/文件尾)
off_t l_start; // 锁区偏移，从l_whence开始
off_t l_len; // 锁区长度，0表示锁到文件尾
pid_t l_pid; // 加锁进程，-1表示自动设置
};参数说明
cmd取值：
F_GETLK - 测试lock所表示的锁是否可加。
若可加则将lock.l_type置为F_UNLCK，
否则通过lock返回当前锁的信息。
F_SETLK - 设置锁定状态为lock.l_type，
成功返回0，失败返回-1。
若因其它进程持有锁而导致失败，
则errno为EACCES或EAGAIN。
F_SETLKW - 设置锁定状态为lock.l_type，
成功返回0，否则一直等待，
除非被信号打断返回-1。
1) 既可以锁定整个文件，也可以锁定特定区域。
2) 读锁(共享锁)、写锁(独占锁/排它锁)、解锁。
范例：lock1.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
// 加读锁
int rlock (int fd, off_t start, off_t len, int wait) {
struct flock lock;
lock.l_type = F_RDLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = start;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = -1;
return fcntl (fd, wait ? F_SETLKW : F_SETLK,&lock);
}
// 加写锁
int wlock (int fd, off_t start, off_t len, int wait) {
struct flock lock;
lock.l_type = F_WRLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = start;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = -1;
return fcntl (fd, wait ? F_SETLKW : F_SETLK,&lock);}
// 解锁
int ulock (int fd, off_t start, off_t len) {
struct flock lock;
lock.l_type = F_UNLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = start;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = -1;
return fcntl (fd, F_SETLK, &lock);
}
int main (void) {
printf ("进程标识(PID)：%d\n", getpid ());
int fd = open ("lock.txt",
O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0664);
if (fd == -1) {
perror ("open");
return -1;
}
const char* text = "ABCDEFGHIJKLMNOPQR";
if (write (fd, text,
strlen (text) * sizeof (text[0])) == -1) {
perror ("write");
return -1;
}
// 对EFGH加读锁
printf ("对EFGH加读锁");
if (rlock (fd, 4, 4, 0) == -1) {
printf ("失败：%m\n");
return -1;
}
printf ("成功！\n");
// 对MNOP加写锁
printf ("对MNOP加写锁");
if (wlock (fd, 12, 4, 0) == -1) {
printf ("失败：%m\n");
return -1;
}
printf ("成功！\n");
printf ("按<回车>，解锁MN...");
getchar ();
// 解锁MN
ulock (fd, 12, 2);
printf ("按<回车>，解锁EFGH...");
getchar ();
// 解锁EFGH
ulock (fd, 4, 4);
close (fd);
return 0;
}
图片展示
图示：rwlock.bmp
图示: flock.bmp
3) 文件描述符被关闭(进程结束)时，自动解锁。
4) 劝谏锁(协议锁)、强制锁。
范例：lock2.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
// 打印锁
void plock (struct flock lock) {
if (lock.l_type == F_UNLCK)
printf ("没有锁。\n");
else {
printf ("%d进程", lock.l_pid);
switch (lock.l_whence) {
case SEEK_SET:
printf ("在距文件头");
break;
case SEEK_CUR:
printf ("在距当前位置");
break;
case SEEK_END:
printf ("在距文件尾");
break;
}
printf ("%ld字节处，为%ld字节加了",
lock.l_start, lock.l_len);
switch (lock.l_type) {
case F_RDLCK:
printf ("读锁。\n");
break;
case F_WRLCK:
printf ("写锁。\n");
break;
}
}
}
// 读锁测试
int rtest (int fd, off_t start, off_t len) {
struct flock lock;
lock.l_type = F_RDLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = start;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = -1;
if (fcntl (fd, F_GETLK, &lock) == -1)
return -1;
plock (lock);
return 0;
}
// 写锁测试
int wtest (int fd, off_t start, off_t len) {
struct flock lock;
lock.l_type = F_WRLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = start;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = -1;
if (fcntl (fd, F_GETLK, &lock) == -1)
return -1;
plock (lock);
return 0;
}
// 加读锁
int rlock (int fd, off_t start, off_t len, int wait) {
struct flock lock;
lock.l_type = F_RDLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = start;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = -1;
return fcntl (fd, wait ? F_SETLKW : F_SETLK,&lock);
}
// 加写锁
int wlock (int fd, off_t start, off_t len, int wait) {
struct flock lock;
lock.l_type = F_WRLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = start;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = -1;
return fcntl (fd, wait ? F_SETLKW : F_SETLK,&lock);}
// 解锁
int ulock (int fd, off_t start, off_t len) {
struct flock lock;
lock.l_type = F_UNLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = start;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = -1;
return fcntl (fd, F_SETLK, &lock);
}
int main (void) {
int fd = open ("lock.txt", O_RDWR);
if (fd == -1) {
perror ("open");
return -1;
}
// 对CDEF做读锁测试
printf ("对CDEF做读锁测试。");
if (rtest (fd, 2, 4) == -1) {
printf ("失败：%m\n");
return -1;
}
// 对CDEF加读锁
printf ("对CDEF加读锁");
if (rlock (fd, 2, 4, 0) == -1)
printf ("失败：%m\n");
else {
printf ("成功！\n");
ulock (fd, 2, 4);
}
// 对CDEF做写锁测试
printf ("对CDEF做写锁测试。");
if (wtest (fd, 2, 4) == -1) {
printf ("失败：%m\n");
return -1;
}
// 对CDEF加写锁
printf ("对CDEF加写锁");
if (wlock (fd, 2, 4, 0) == -1)
printf ("失败：%m\n");
else {
printf ("成功！\n");
ulock (fd, 2, 4);
}
// 对KLMN做读锁测试
printf ("对KLMN做读锁测试。");
if (rtest (fd, 10, 4) == -1) {
printf ("失败：%m\n");
return -1;
}
// 对KLMN加读锁
printf ("对KLMN加读锁");
if (rlock (fd, 10, 4, 0) == -1)
printf ("失败：%m\n");
else {
printf ("成功！\n");
ulock (fd, 10, 4);
}
// 对KLMN做写锁测试
printf ("对KLMN做写锁测试。");
if (wtest (fd, 10, 4) == -1) {
printf ("失败：%m\n");
return -1;
}
// 对KLMN加写锁
printf ("对KLMN加写锁");
if (wlock (fd, 10, 4, 0) == -1)
printf ("失败：%m\n");
else {
printf ("成功！\n");
ulock (fd, 10, 4);
}
printf ("等待KLMN上的写锁被解除...\n");
// 对KLMN加写锁
printf ("对KLMN加写锁");
if (wlock (fd, 10, 4, 1) == -1)
printf ("失败：%m\n");
else {
printf ("成功！\n");
ulock (fd, 10, 4);
}
close (fd);
return 0;
}
5) 文件锁仅在不同进程间起作用。
6) 通过锁同步多个进程对同一个文件的读写访问。
范例： wlock.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
// 写锁测试
// 返回
// 1 - 可加写锁
// 0 - 不可加写锁
// -1 - 系统错误
int wtest (int fd, off_t start, off_t len) {
struct flock lock;
lock.l_type = F_WRLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = start;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = -1;
if (fcntl (fd, F_GETLK, &lock) == -1)
return -1;
if (lock.l_type == F_UNLCK)
return 1;
return 0;
}
// 加写锁
int wlock (int fd, off_t start, off_t len, int wait) {
struct flock lock;
lock.l_type = F_WRLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = start;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = -1;
return fcntl (fd, wait ? F_SETLKW : F_SETLK,&lock);
}
// 解锁
int ulock (int fd, off_t start, off_t len) {
struct flock lock;
lock.l_type = F_UNLCK;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = start;
lock.l_len = len;
lock.l_pid = -1;
return fcntl (fd, F_SETLK, &lock);
}
int main (int argc, char* argv[]) {
if (argc < 2) {
fprintf (stderr,"用法：%s <字符串>\n",argv[0]);
return -1;
}
int fd = open ("wlock.txt",
O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0664);
if (fd == -1) {
perror ("open");
return -1;
}
/* int unlock = 0; do { if ((unlock = wtest (fd, 0, 0)) == -1) { perror ("wtest"); return -1; } if (! unlock) { printf ("该文件已被锁定，稍后再试...\n"); // 空闲处理 // ... } } while (! unlock); if (wlock (fd, 0, 0, 0) == -1) { perror ("wlock"); return -1; } */
while (wlock (fd, 0, 0, 0) == -1) {
if (errno != EACCES && errno != EAGAIN) {
perror ("wlock");
return -1;
}
printf ("该文件已被锁定，稍后再试...\n");
// 空闲处理
// ...
}
/* if (wlock (fd, 0, 0, 1) == -1) { perror ("wlock"); return -1; } */
size_t i, len = strlen (argv[1]);
for (i = 0; i < len; ++i) {
if (write (fd, &argv[1][i],
sizeof (argv[1][i])) == -1) {
perror ("write");
return -1;
}
sleep (1);
}
if (ulock (fd, 0, 0) == -1) {
perror ("ulock");
return -1;
}
close (fd);
return 0;
}
范例：rlock.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
int main (int argc, char* argv[]) {
int fd = open ("wlock.txt", O_RDONLY, 0664);
if (fd == -1) {
perror ("open");
return -1;
}
char buf[1024];
ssize_t readed;
while ((readed = read (fd, buf, sizeof (buf)))>0)
write (STDOUT_FILENO, buf, readed);
if (readed == -1) {
perror ("read");
return -1;
}
close (fd);
return 0;
}
执行结果
# wlock 非常时刻科技 | # wlock 有限公司
wlock.txt
<乱码>
# wlock 非常时刻科技 -l | # wlock 有限公司 -l
wlock.txt
非常时刻奋斗奋斗
-----------------------------------------
# wlock 非常时刻奋斗奋斗 | # rlock
<乱码>
# wlock 非常时刻奋斗奋斗 -l | # rlock -l
非常时刻奋斗奋斗三、 stat和fstat以及lstat
获取文件属性。
函数说明
#include <sys/stat.h>
int stat (
const char* path, // 文件路径
struct stat* buf // 文件属性
);
int fstat (
int fd, // 文件描述符
struct stat* buf // 文件属性
);
int lstat (
const char* path, // 文件路径
struct stat* buf // 文件属性
);成功返回0，失败返回-1。
stat函数跟踪软链接，lstat函数不跟踪软链接。
struct stat {
dev_t st_dev; // 设备ID
ino_t st_ino; // i节点号
mode_t st_mode; // 文件类型和权限
nlink_t st_nlink; // 硬链接数
uid_t st_uid; // 属主ID
gid_t st_gid; // 属组ID
dev_t st_rdev; // 特殊设备ID
off_t st_size; // 总字节数
blksize_t st_blksize; // I/O块字节数
blkcnt_t st_blocks; // 占用块(512字节)数
time_t st_atime; // 最后访问时间
time_t st_mtime; // 最后修改时间
time_t st_ctime; // 最后状态改变时间
};
st_mode(0TTSUGO)为以下值的位或：
S_IFDIR - 目录 \ S_IFREG - 普通文件 |
S_IFLNK - 软链接 | S_IFBLK - 块设备 > TT (S_IFMT) S_IFCHR - 字符设备 |
S_IFSOCK - Unix域套接字 | S_IFIFO - 有名管道 /
-------------------------------- S_ISUID - 设置用户ID \ S_ISGID - 设置组ID > S S_ISVTX - 粘滞 / --------------------------------
S_IRUSR(S_IREAD) - 属主可读 \
S_IWUSR(S_IWRITE) - 属主可写 > U (S_IRWXU) S_IXUSR(S_IEXEC) - 属主可执行 / -------------------------------- S_IRGRP - 属组可读 \
S_IWGRP - 属组可写 > G (S_IRWXG)
S_IXGRP - 属组可执行 / --------------------------------
S_IROTH - 其它可读 \ S_IWOTH - 其它可写 > O (S_IRWXO) S_IXOTH - 其它可执行 /其它说明
1.有关S_ISUID/S_ISGID/S_ISVTX的说明
1) 具有S_ISUID/S_ISGID位的可执行文件，
其有效用户ID/有效组ID，
并不取*其父进程(比如登录shell)所决定的，
实际用户ID/实际组ID，
而是取自该可执行文件的属主ID/属组ID。
如：/usr/bin/passwd
2) 具有S_ISUID位的目录，
其中的文件或目录除root外，
只有其属主可以删除。
3) 具有S_ISGID位的目录，
在该目录下所创建的文件，继承该目录的属组ID，
而非其创建者进程的有效组ID。
4) 具有S_ISVTX位的可执行文件，
在其首次执行并结束后，
其代码区将被连续地保存在磁盘交换区中，
而一般磁盘文件中的数据块是离散存放的。
因此，下次执行该程序可以获得较快的载入速度。
现代Unix系统大都采用快速文件系统，
已不再需要这种技术。
5) 具有S_ISVTX位的目录，
只有对该目录具有写权限的用户，
在满足下列条件之一的情况下，
才能删除或更名该目录下的文件或目录：
A. 拥有此文件；
B. 拥有此目录；
C. 是超级用户。
如：/tmp
任何用户都可在该目录下创建文件，
任何用户对该目录都享有读/写/执行权限，
但除root以外的任何用户在目录下，
都只能删除或更名属于自己的文件。
辅助分析st_mode
2. 常用以下宏辅助分析st_mode
S_ISDIR() - 是否目录
S_ISREG() - 是否普通文件
S_ISLNK() - 是否软链接
S_ISBLK() - 是否块设备
S_ISCHR() - 是否字符设备
S_ISSOCK() - 是否Unix域套接字
S_ISFIFO() - 是否有名管道
范例：stat.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <time.h>
const char* mtos (mode_t m) {
static char s[11];
if (S_ISDIR (m))
strcpy (s, "d");
else
if (S_ISLNK (m))
strcpy (s, "l");
else
if (S_ISBLK (m))
strcpy (s, "b");
else
if (S_ISCHR (m))
strcpy (s, "c");
else
if (S_ISSOCK (m))
strcpy (s, "s");
else
if (S_ISFIFO (m))
strcpy (s, "p");
else
strcpy (s, "-");
strcat (s, m & S_IRUSR ? "r" : "-");
strcat (s, m & S_IWUSR ? "w" : "-");
strcat (s, m & S_IXUSR ? "x" : "-");
strcat (s, m & S_IRGRP ? "r" : "-");
strcat (s, m & S_IWGRP ? "w" : "-");
strcat (s, m & S_IXGRP ? "x" : "-");
strcat (s, m & S_IROTH ? "r" : "-");
strcat (s, m & S_IWOTH ? "w" : "-");
strcat (s, m & S_IXOTH ? "x" : "-");
if (m & S_ISUID)
s[3] = (s[3] == 'x' ? 's' : 'S');
if (m & S_ISGID)
s[6] = (s[6] == 'x' ? 's' : 'S');
if (m & S_ISVTX)
s[9] = (s[9] == 'x' ? 't' : 'T');
return s;
}
const char* ttos (time_t t) {
static char s[20];
struct tm* lt = localtime (&t);
sprintf (s, "%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
lt->tm_year + 1900,
lt->tm_mon + 1,
lt->tm_mday,
lt->tm_hour,
lt->tm_min,
lt->tm_sec);
return s;
}
int main (int argc, char* argv[]) {
if (argc < 2)
goto usage;
struct stat st;
if (argc < 3) {
if (stat (argv[1], &st) == -1) {
perror ("stat");
return -1;
}
}
else if (! strcmp (argv[2], "-l")) {
if (lstat (argv[1], &st) == -1) {
perror ("lstat");
return -1;
}
}
else
goto usage;
printf (" 设备ID：%lld\n", st.st_dev);
printf (" i节点号：%ld\n", st.st_ino);
printf (" 模式：%s\n",
mtos (st.st_mode));
printf (" 硬链接数：%u\n", st.st_nlink);
printf (" 属主ID：%u\n", st.st_uid);
printf (" 属组ID：%u\n", st.st_gid);
printf (" 特殊设备ID：%lld\n", st.st_rdev);
printf (" 总字节数：%ld\n", st.st_size);
printf (" I/O块字节数：%ld\n", st.st_blksize);
printf ("占用块(512字节)数：%ld\n", st.st_blocks);
printf (" 最后访问时间：%s\n",
ttos (st.st_atime));
printf (" 最后修改时间：%s\n",
ttos (st.st_mtime));
printf (" 最后状态改变时间：%s\n",
ttos (st.st_ctime));
return 0;
usage:
fprintf (stderr, "用法：%s <文件> [-l]\n",argv[0]);
return -1;
}
四、 access
#include <unistd.h>
int access (
const char* pathname, // 文件路径
int mode // 访问模式
);按实际用户ID和实际组ID(而非有效用户ID和有效组ID)，
进行访问模式测试。成功返回0，失败返回-1。
mode取R_OK/W_OK/X_OK的位或，
测试调用进程对该文件，
是否可读/可写/可执行，
或者取F_OK，测试该文件是否存在。
范例：access.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main (int argc, char* argv[]) {
if (argc < 2) {
fprintf (stderr, "用法：%s <文件>\n", argv[0]);
return -1;
}
printf ("文件%s", argv[1]);
if (access (argv[1], F_OK) == -1)
printf ("不存在(%m)。\n");
else {
if (access (argv[1], R_OK) == -1)
printf ("不可读(%m)，");
else
printf ("可读，");
if (access (argv[1], W_OK) == -1)
printf ("不可写(%m)，");
else
printf ("可写，");
if (access (argv[1], X_OK) == -1)
printf ("不可执行(%m)。\n");
else
printf ("可执行。\n");
}
return 0;
}
五、 umask
可以用umask命令查看/修改当前shell的文件权限屏蔽字：
函数说明
# umask
0022
# umask 0033
# umask
0033
#include <sys/stat.h>
mode_t umask (
mode_t cmask // 屏蔽字
);参数说明
为进程设置文件权限屏蔽字，并返回以前的值，
此函数永远成功。cmask由9个权限宏位或组成(直接写八进制整数形式亦可，
如022 - 屏蔽属组和其它用户的写权限)：
S_IRUSR(S_IREAD) - 属主可读
S_IWUSR(S_IWRITE) - 属主可写
S_IXUSR(S_IEXEC) - 属主可执行
S_IRGRP - 属组可读
S_IWGRP - 属组可写
S_IXGRP - 属组可执行
S_IROTH - 其它可读
S_IWOTH - 其它可写
S_IXOTH - 其它可执行
3 设上屏蔽字以后，此进程所创建的文件，
都不会有屏蔽字所包含的权限。
范例：umask.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
int main (void) {
/* mode_t old = umask ( S_IWUSR | S_IXUSR | S_IWGRP | S_IXGRP | S_IWOTH | S_IXOTH);*/
mode_t old = umask (0333);
int fd = open ("umask.txt",
O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0777);
if (fd == -1) {
perror ("open");
return -1;
}
close (fd);
umask (old);
return 0;
}
六、 chmod和fchmod
修改文件的权限。
函数说明
#include <sys/stat.h>
int chmod (
const char* path, // 文件路径
mode_t mode // 文件权限
);
int fchmod (
int fd, // 文件路径
mode_t mode // 文件权限
);成功返回0，失败返回-1。
参数说明
mode为以下值的位或(直接写八进制整数形式亦可，
如07654 - rwSr-sr-T)：
S_ISUID - 设置用户ID
S_ISGID - 设置组ID
S_ISVTX - 粘滞
S_IRUSR(S_IREAD) - 属主可读
S_IWUSR(S_IWRITE) - 属主可写
S_IXUSR(S_IEXEC) - 属主可执行
S_IRGRP - 属组可读
S_IWGRP - 属组可写
S_IXGRP - 属组可执行
S_IROTH - 其它可读
S_IWOTH - 其它可写
S_IXOTH - 其它可执行
范例：chmod.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
int main (void) {
int fd = open ("chmod.txt",
O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
if (fd == -1) {
perror ("open");
return -1;
}
/* if (fchmod (fd, 07654) == -1) {// rwSr-sr-T */
if (fchmod (fd,
S_ISUID | S_ISGID | S_ISVTX |
S_IRUSR | S_IWUSR |
S_IRGRP | S_IXGRP |
S_IROTH) == -1) {
perror ("fchmod");
return -1;
}
close (fd);
return 0;
}
七、 chown和fchown以及lchown
函数说明
# chown <uid>:<gid> <file>
修改文件的属主和属组。
#include <unistd.h>
int chown (
const char* path, // 文件路径
uid_t owner, // 属主ID
gid_t group // 属组ID
);
int fchown (
int fildes, // 文件描述符
uid_t owner, // 属主ID
gid_t group // 属组ID
);
int lchown (
const char* path, // 文件路径(不跟踪软链接)
uid_t owner, // 属主ID
gid_t group // 属组ID
);成功返回0，失败返回-1。
附加说明
注意：
属主和属组ID取-1表示不修改。
超级用户进程可以修改文件的属主和属组，
普通进程必须拥有该文件才可以修改其属主和属组。
八、 truncate和ftruncate
修改文件的长度，截短丢弃，加长添零。
函数说明
#include <unistd.h>
int truncate (
const char* path, // 文件路径
off_t length // 文件长度
);
int ftruncate (
int fd, // 文件描述符
off_t length // 文件长度
);成功返回0，失败返回-1。
范例：trunc.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
int main (void) {
const char* text = "Hello, World !";
size_t size = (strlen (text) + 1) *
sizeof (text[0]);
int fd = open ("trunc.txt",
O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0664);
if (fd == -1) {
perror ("open");
return -1;
}
if (ftruncate (fd, size) == -1) {
perror ("ftruncate");
return -1;
}
void* map = mmap (NULL, size, PROT_READ|PROT_WRITE,
MAP_SHARED/*MAP_PRIVATE*/, fd, 0);
if (map == MAP_FAILED) {
perror ("mmap");
return -1;
}
memcpy (map, text, size);
printf ("%s\n", (char*)map);
munmap (map, size);
close (fd);
return 0;
}
范例：mmap.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/mman.h>
int main (void) {
int fd = open ("trunc.txt", O_RDONLY);
if (fd == -1) {
perror ("open");
return -1;
}
struct stat st;
if (fstat (fd, &st) == -1) {
perror ("fstat");
return -1;
}
void* map = mmap (NULL, st.st_size, PROT_READ,
MAP_SHARED, fd, 0);
if (map == MAP_FAILED) {
perror ("mmap");
return -1;
}
printf ("%s\n", (char*)map);
munmap (map, st.st_size);
close (fd);
return 0;
}
附加说明
注意：对于文件映射，
私有映射(MAP_PRIVATE)将数据写到缓冲区而非文件中，
只有自己可以访问。
而对于内存映射，
私有(MAP_PRIVATE)和公有(MAP_SHARED)没有区别，
都是仅自己可以访问。
九、 link和unlink 、 remove和rename
link: 创建文件的硬链接(目录条目)。
unlink: 删除文件的硬链接(目录条目)。
只有当文件的硬链接数降为0时，文件才会真正被删除。
若该文件正在被某个进程打开，
其内容直到该文件被关闭才会被真正删除。
remove: 对文件同unlink，
对目录同rmdir (不能删非空目录)。
rename: 修改文件/目录名。
#include <unistd.h>
int link (
const char* path1, // 文件路径
const char* path2 // 链接路径
);
int unlink (
const char* path // 链接路径
);
#include <stdio.h>
int remove (
const char* pathname // 文件/目录路径
);
int rename (
const char* old, // 原路径名
const char* new // 新路径名
);成功返回0，失败返回-1。
注意：硬链接只是一个文件名，即目录中的一个条目。
软链接则是一个独立的文件，
其内容是另一个文件的路径信息。
十、 symlink / readlink
symlink: 创建软链接。目标文件可以不存在，
也可以位于另一个文件系统中。
readlink: 获取软链接文件本身(而非其目标)的内容。
open不能打开软链接文件本身。
#include <unistd.h>
int symlink (
const char* oldpath, // 文件路径(可以不存在)
const char* newpath // 链接路径
);
成功返回0，失败返回-1。
ssize_t readlink (
const char* restrict path, // 软链接文件路径
char* restrict buf, // 缓冲区
size_t bufsize // 缓冲区大小
);成功返回实际拷入缓冲区buf中软链接文件内容的字节数，
失败返回-1。
范例：slink.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <limits.h>
int main (int argc, char* argv[]) {
if (argc < 3) {
fprintf (stderr,
"用法：%s <文件> <软链接>\n", argv[0]);
return -1;
}
if (symlink (argv[1], argv[2]) == -1) {
perror ("symlink");
return -1;
}
char slink[PATH_MAX+1] = {};
if (readlink (argv[2], slink,
sizeof (slink) - sizeof (slink[0])) == -1) {
perror ("readlink");
return -1;
}
printf ("%s是%s的软链接。\n", argv[2], slink);
return 0;
}
十一、 mkdir / rmdir
mkdir: 创建一个空目录。
rmdir: 删除一个空目录。
#include <sys/stat.h>
int mkdir (
const char* path, // 目录路径
mode_t mode // 访问权限，
// 目录的执行权限(x)表示可进入
);
#include <unistd.h>
int rmdir (
const char* path // 目录路径
);成功返回0，失败返回-1。
十二、 chdir / fchdir / getcwd
chdir/fchdir: 更改当前工作目录。
工作目录是进程的属性，只影响调用进程本身。
getcwd: 获取当前工作目录。
#include <unistd.h>
int chdir (
const char* path // 工作目录路径
);
int fchdir (
int fildes // 工作目录描述符(由open函数返回)
);
//成功返回0，失败返回-1。
char* getcwd (
char* buf, // 缓冲区
size_t size // 缓冲区大小
);成功返回当前工作目录字符串指针，失败返回NULL。
十三、 opendir / fdopendir / closedir / readdir / rewinddir / telldir / seekdir
基本说明
opendir/fdopendir: 打开目录流。
closedir: 关闭目录流。
readdir: 读取目录流。
rewinddir: 复位目录流。
telldir: 获取目录流当前位置。
seekdir: 设置目录流当前位置。
函数说明
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
DIR* opendir (
const char* name // 目录路径
);
DIR* fdopendir (
int fd // 目录描述符(由open函数返回)
);成功返回目录流指针，失败返回NULL。
int closedir (
DIR* dirp // 目录流指针
);成功返回0，失败返回-1。
struct dirent* readdir (
DIR* dirp // 目录流指针
);成功返回下一个目录条目结构体的指针，
到达目录尾(不置errno)或失败(设置errno)返回NULL。
struct dirent {
ino_t d_ino; // i节点号
off_t d_off; // 下一条目的偏移量
// 注意是磁盘偏移量
// 而非内存地址偏移
unsigned short d_reclen; // 记录长度
unsigned char d_type; // 文件类型
char d_name[256]; // 文件名
};参数说明
d_type取值：
DT_DIR - 目录
DT_REG - 普通文件
DT_LNK - 软链接
DT_BLK - 块设备
DT_CHR - 字符设备
DT_SOCK - Unix域套接字
DT_FIFO - 有名管道
DT_UNKNOWN - 未知
图示：de.bmp
范例：list.c
练习：打印给定路径下的目录树。
代码：tree.c
void rewinddir (
DIR* dirp // 目录流指针
);
long telldir (
DIR* dirp // 目录流指针
);
成功返回目录流的当前位置，失败返回-1。
void seekdir (
DIR* dirp, // 目录流指针
long offset // 位置偏移量
);
目录流：
+-----------------------+ +-----------------------+
| v | v
+-------+---|---+-----+-------+ +-------+---|---+-----+-------+ +-------
| d_ino | d_off | ... | a.txt | ... | d_ino | d_off | ... | b.txt | ... | d_ino
+-------+-------+-----+-------+ +-------+-------+-----+-------+ +-------
^ ^
| -- readdir() -> |范例：seek.c
#include <stdio.h>
#include <dirent.h>
#include <errno.h>
int main (int argc, char* argv[]) {
if (argc < 2) {
fprintf (stderr, "用法：%s <目录>\n", argv[0]);
return -1;
}
DIR* dp = opendir (argv[1]);
if (! dp) {
perror ("opendir");
return -1;
}
seekdir (dp, 686782084);
rewinddir (dp);
long offset = telldir (dp);
if (offset == -1) {
perror ("telldir");
return -1;
}
errno = 0;
struct dirent* de;
for (de = readdir (dp); de; de = readdir (dp)) {
printf ("[%010ld %010ld] ", offset, de->d_off);
switch (de->d_type) {
case DT_DIR:
printf (" 目录：");
break;
case DT_REG:
printf (" 普通文件：");
break;
case DT_LNK:
printf (" 软链接：");
break;
case DT_BLK:
printf (" 块设备：");
break;
case DT_CHR:
printf (" 字符设备：");
break;
case DT_SOCK:
printf ("Unix域套接字：");
break;
case DT_FIFO:
printf (" 有名管道：");
break;
default:
printf (" 未知：");
break;
}
printf ("%s\n", de->d_name);
if ((offset = telldir (dp)) == -1) {
perror ("telldir");
return -1;
}
}
if (errno) {
perror ("readdir");
return -1;
}
closedir (dp);
return 0;
}