（未完成）APUE知识点记录 【二】文件和目录

1. 函数stat, fstat, fstatat, lstat

#include <sys/stat.h>
//成功返回0，失败返回-1.
int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
int fstat(int fd, struct stat *buf);
int lstat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
int fstatat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf, int flag);

【1】

• stat将pathname路径文件的信息结构输出至buf。
• fstat将已打开文件fd的信息结构输出至buf。
• lstat将pathname表示的符号链接（指向另一文件）的信息结构输出至buf。
• fstatat木有看懂 后面补。
  【2】buf的文件结构
  

2 文件类型

【1】UNIX常用几种文件类型：
（1）普通文件（regular file）
（2）目录文件（directory file）：包含其他文件名字和指向 这些文件相关信息 的指针。
（3）块特殊文件（block special file）：提供对设备带缓冲的访问，每次以固定长度为单位进行。
（4）字符特殊文件（character special file）：提供对设备不带缓冲的访问，每次进行长度可变。
（5）套接字（socket）：用于进程之间的网络通信或同一宿主机上进程的非网络通信。
（7）符号链接（symbolic link）：指向另一文件。
【2】文件类型包含在stat结构的st_mode成员中，可用宏确认文件类型：

【3】一般直接用lstat，因为stat无法观察到符号链接。

3 设置用户ID和组ID

【1】进程ID包括至少6个：

• 实际用户ID和实际组ID标识我们是谁，取自口令文件，仅通过超级用户可以改变。通常就是实际用户ID
• 有效用户ID 有效组ID和附属组ID决定文件访问权限
• 保存的设置用户ID和保存的设置组ID在执行程序时包含有效用户ID和有效组ID的副本。
  【2】设置用户ID位和设置组ID位都在st_mode中，可用S_ISUID和S_ISGID测试。

4. 文件访问权限

【1】所有类型的文件都有访问权限（而不是只有普通文件）。
【2】每个文件有9个访问权限位，可以分成3类：

【3】用户指文件所有者（owner）。
【4】打开文件夹中的文件需要对当前文件夹有执行权限。
【5】为了在open函数对一个文件指定O_TRUNC标志，必须对该文件有写权限。
【6】为了创建新文件和删除文件，必须对对应目录有些权限和执行权限，而不需要对文件有权限。
【7】所有者ID是文件的性质，进程的有效ID和附属组ID是进程的性质。每次打开、创建和删除文件时，内核会以组的有效ID和有效组ID为基础对文件访问权限测试，过程如下：
①若进程的有效用户ID是0(超级用户)，允许；
②若进程的有效用户ID等于文件的所有者ID（即进程拥有此文件），若所有者适当的访问权限位被设置（读操作则用户读应为1，写操作则用户写应为1，执行文件则用户执行位应为1），则允许访问。
③进程有效组ID或进程附属组ID之一等于文件的组ID，若组适当的访问权限位被设置，则允许访问。
④其他用户适当的访问权限位被设置，则允许访问。
【8】文件访问权限就是 st_mode 位图中的低 9 位。

大家都知道，在 Linux 系统中文件的权限分为 3 个组：文件属主权限、文件属组权限、其它用户权限，而每个组又分为 4 种权限：读取®、写入(w)、执行(x)、无权(-)。

所以在使用 ls(1) -l 命令时可以得到类似 -rwx-r-xr-x 的权限标志，这个标志就是这样来的。

5 新文件与目录所有权

【1】新文件的组ID取决于它所在的目录的设置组ID位是否被设置。若设置，则新文件的组ID取决于目录的组ID，否则为进程的有效组ID。

6函数access和faccessat

【1】有时进程也希望按其实际用户ID和实际组ID来测试其访问能力。access和faccessat函数就是按实际用户ID和实际组ID进行访问权限测试的（测试过程与4【6】相同，仅仅是将有效换成实际）。

#include <unistd.h>
//成功返回0，失败返回-1
int access(const char *pathname, int mode);
int faccessat(int fd, const char *pathname, int mode, int flag);

【2】

【3】在pathnome为绝对路径 或者 fd取值为AT_FDCWD而pathname参数为相对路径 情况下，两个函数是相同的。 否则，faccessat计算相对于（fd参数指向的）打开目录的pathname。
【4】flag用来改变faccessat的行为。若为AT_EACCESS则检查用有效ID而非实际ID。
【5】chmod u+s [文件名]，为文件增加用户(u)写(s)权限。

7. 函数umask

#include <sys/stat.h》
mode_t umask(mode_t cmask);

【1】参数cmask是由4-6列出的9个常量中的若干个或构成，open和creat的mode参数也如此。可以用按位或运算符指定多个模式：

【2】cmask中的权限会被关闭；
【3】最终权限为 mode & ~umask。
【4】umask 值越大，权限越低。

8函数chmod、fchmod和fchmodat

这三个函数使我们可以更改先有文件的访问权限

#include<sys/stat.h>
//成功返回0，失败返回-1
int chmod(const char *pathname, mode_t mode);
int fchmod(int fd, mode_t mode);
int fchmodat(int fd,const char *pathname, mode_t mode, int flag);

【1】chmod对指定文件进行操作
【2】fchmod对已打开的文件进行操作
【3】当pathname为绝对路径或fd取值为AT_FDCWD而pathname为相对路径时，fchmodat与chmod相同，否则fchmodat计算相对于（fd指向的）打开目录的pathname。
【4】当flag为AT_SYMLINK_NOFOLLOW时，fchmodat不跟随符号链接。
【5】进程的邮箱用户ID必须等于文件的所有者ID或拥有超级用户权限，才可以改变文件权限位。
【6】mode的文件访问权限位比4-6多6个，如下：

举例使用：

if(stat("foo", &statbuf)<0)
	err_sys("stat error for foo")
//打开执行时设置组ID且关闭组执行
if(chmod("foo", (statbuf.st_mode & ~S_IXGRP) | S_ISGID) < 0)
	err_sys("chmod error for foo“）

【7】解释S_ISUID和S_ISGID： 默认情况下创建目录/文件时, 使用当前进程的gid 来设置目录和文件的属主，例如有目录/opt/tmp 其属组(不是属主) 为wwwgroup, 用户user1 对这个目录有写权限.
有进程以user1为EUID, group1 为EGUID运行, 在/opt/tmp/ 目录下创建了目录 dir1
则/opt/tmp/dir1 在默认情况下属组为group1
如果/opt/tmp 目录S_ISGID置位, 则上例中, 创建出来的目录/opt/tmp/dir1 属组为wwwgroup, 且S_ISGID 被置位.

9. 函数chown、fchown、fchownat和lchown（chown函数族）

以下函数用于更改文件的用户ID和组ID。函数之间的区别与之前基本相同，按照fun、ffun、ffunat、lfun规律。

#include <unistd.h>
int chown(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group);
int fchown(int fd, uid owner, gid_t group);
int fchownat(int fd, const char *pathname, uid owner, gid_t group)😉
int lchown(onst char *pathname, uid_t owner, gid_t group);

【1】只能超级用户进程使用，普通用户不仅无法修改别人文件的所有者，也无权修改自己文件的所有者。（不确定？）

10. 文件长度

【1】stat结构中st_size以字节为单位，只对普通文件、目录文件和符号链接有意义。
【2】目录一般是一个数的整数倍，符号链接是文件名的实际字节数（如usr/lib为7）
【3】空洞是设置的偏移量超过文件尾端并写入数据造成的，文件长度依然是正常值（du -s查看），但显示所使用磁盘空间总量会较大（ls -l查看）。若实际程序复制这个文件，则空洞会被填满。