文件元数据文件夹操作（day08）

Posted 2020-10-12 Kernel001

一、获取文件的元数据（meta data）
通过read write可以对文件的内容进行读写。
但是今天我们要操作的是文件的元数据（文件的属性信息）
day08$ls -l hello
-rw-rw-r-- 1 tarena tarena 0  8月  9 09:17 hello
文件的类型
文件的权限
文件的硬链接数
属主
属组
文件的大小
时间

文件的链接
分为两种  硬链接和软链接

每个文件有且仅有一个自己的inode。
硬链接的两个文件有同一个inode。
如何为一个文件创建硬链接？
ln  源文件   链接文件

如何创建软链接文件？
ln -s 源文件   链接文件

如何使用程序获取文件的元数据？
使用stat(2)获取文件的元数据
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int  stat(const  char  *path, struct stat *buf);
功能：获取文件信息
参数：
path:指定了文件的名字。
buf:用来存储这个文件的元数据。
返回值：
0  成功
-1   错误  errno被设置

struct stat 这个结构体中有哪些成员，需要了解
 struct stat {
      dev_t  st_dev; /* ID of device containing file */
      ino_t  st_ino;  /* inode number */
      mode_t st_mode;    /* protection*/
      nlink_t  st_nlink;   /* number of hard links */
      uid_t   st_uid;     /* user ID of owner */
      gid_t   st_gid;     /* group ID of owner */
      dev_t  st_rdev;  /* device ID (if special file) */
      off_t     st_size;    /* total size, in bytes */
      blksize_t st_blksize; /*blocksize for file system I/O */
      blkcnt_t  st_blocks; /*number of 512B blocks allocated */
      time_t    st_atime;   /* time of last access */
      time_t    st_mtime;   /* time of last modification */
      time_t    st_ctime; /* time of last status change */
};
举例说明   获取文件的元数据   代码参见  pstat.c

时间的问题。系统记录的是从1970年1月1日0：0：0开始的一个秒数。需要将这个长整型的数转换为字符串格式。
ctime(3)
#include <time.h>
char *ctime(const time_t *timep);
功能：将时间的整数值转换为字符串格式
参数：
timep:指定要转换的长整型的数。
返回值：
NULL   错误
非空   转换后的字符串的首地址

关于用户的问题，用户看到的是文件的名字，而系统管理中使用的是用户的id，数字。
在程序中输出的是数字，但是需要转为字符串格式，方便用户的使用。那如何根据用户的id，找到用户的名字？

使用到函数getpwuid(3)
#include <sys/types.h>
#include <pwd.h>
struct passwd *getpwuid(uid_t uid);
功能：过去passwd文件中的一条记录
参数：
uid：指定用户的uid

返回值：
指向匹配uid的记录的首地址
NULL    没有找到匹配的记录或者错误的产生。
    如果是错误产生   设置errno
struct passwd {
               char   *pw_name;       /* username */
               char   *pw_passwd;     /* user password */
               uid_t   pw_uid;        /* user ID */
               gid_t   pw_gid;        /* group ID */
               char   *pw_gecos;      /* user information */
            char   *pw_dir;        /* home directory */
               char   *pw_shell;      /* shell program */
           };

在linux系统中用户的信息存放在/etc/passwd文件中
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
tarena:x:1000:1000:tarena,,,:/home/tarena:/bin/bash
以：分隔的七列
第一列：用户的名字
第二列：是否有密码？ x有密码
第三列：用户的id。   uid
第四列：用户的组id。   gid
第五列：用户的注释信息
第六列：用户的工作主目录
第七列：用户登陆成功启动的程序

需要将gid转换为组名
getgrgid(3)
#include <sys/types.h>
#include <grp.h>

struct group *getgrgid(gid_t gid);
功能：获取组文件的一条记录
参数：
gid：指定用户组的id
返回值：
NULL  没有找到匹配的记录或者错误产生  如果错误产生errno被设置

返回一个地址

struct group {
               char   *gr_name;       /* group name */
               char   *gr_passwd;     /* group password */
               gid_t   gr_gid;        /* group ID */
               char  **gr_mem;        /* group members */
           };

文件权限的处理
S_ISREG(m)  is it a regular file?
S_ISDIR(m)  directory?
S_ISCHR(m)  character device?
 S_IRWXU    00700     mask for file owner permissions
 S_IRUSR    00400     owner has read permission
 S_IWUSR    00200     owner has write permission
 S_IXUSR    00100     owner has execute permission

st_mode& S_IRWXU   得到的是文件拥有者对文件的权限。
000，111，000，000
000，100，000，000
000，010，000，000
000，001，000，000


作业：编写代码实现ls -l filename的功能。
编译生成可执行文件pls。

二、文件夹的操作
linux操作系统下一切皆文件。文件夹也是文件的一种。
drwxrwxr-x 2 tarena tarena  4096  8月  9 14:57 dir
对文件夹读写操作。
什么是文件夹的内容？
文件夹的内容，就是文件夹里的文件或文件夹。

rwx
r   读
w   写
x   通过
使用程序来访问文件夹的内容。
opendir(3)   closedir(3)   readdir(3)
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
DIR *opendir(const char *name);
功能：打开一个文件夹
参数：
name：指定了要打开的文件夹的名字
返回值：
NULL   错误 errno被设置
返回一个指针，指向文件夹流的指针。

DIR  FILE

closedir(3)
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>

int closedir(DIR *dirp);
功能：关闭文件夹
参数：
dirp:opendir(3)的返回值
返回值：
-1   错误  errno被设置
0  成功

readdir(3)
#include <dirent.h>
struct dirent *readdir(DIR *dirp);
功能：从文件夹读取数据
参数：
dirp:opendir(3)的返回值。
返回值：
返回一个地址
如果到达了文件的末尾，NULL被返回，errno不变
如果错误产生，NULL被返回，errno被设置

struct dirent{
    ino_t   d_ino;       /* inode number */
        off_t   d_off;     /* offset to the next dirent */
        unsigned short d_reclen; /*length of this record */
        unsigned char  d_type; /* type of file; not                 supported
                        by all file system types */
        char    d_name[256]; /* filename */
};

举例说明  编写代码实现浏览指定文件夹下的所有文件
代码参见   dir_op.c

position  

作业的补充：
如果filename是普通文件，将普通文件的元数据输出。
如果filename是文件夹，将文件夹里的所有的文件的元数据输出

三、文件操作的杂项

getcwd(3)
access(2)
chdir(2)


mkdir(2)
umask(2)
rmdir(2)
unlink(2)
link(2)
symlink(2)
rename(2)
remove(3)
chmod(2)
到此  ，文件和文件系统结束了。
进程管理

总结：
一、获取文件的元数据
链接文件
用户  属组
二、文件夹的操作
权限  文件夹的内容
三、文件操作的杂项