APUE(04)

1 stat、fstat、fstatat 和 lstat 函数

函数原型

# include <sys/stat.h>
int stat(const char *restrict pathname, sturct stat *restrict buf);
int fstat(int fd, struct stat *buf);
int lstat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
int fstatat(int fd, const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf, int flag);

• stat 返回此命名文件的信息结构
• fstat 返回文件描述符 fd 上打开的文件有关信息
• lstat 返回链接文件的信息，而不是该符号链接的文件的信息
• fstatat 返回当前打开的目录（有 fd 指向） 的路径名文件统计信息

文件信息结构

struct stat{
  mode_t st_mode; /*file type & mode (permission) */  
  ino_t st_ino;  /*i-node number (serial number)*/
  dev_t st_dev; /*device number (file system)*/
  dev_t st_rdev; /*device number for special files*/
  nlink_t st_nlink; /*number of links*/
  uid_t st_uid; /*user ID of the owner*/
  gid_t st_gid; /*group ID of the owner*/
  off_t st_size; /*sieze in bytes,  for regular files */
  struct timespec st_atime; /*time of last access */
  struct timespec st_mtime; /* time of last modification */
  struct timespec st_ctime; /* time of last file status change */
  blksize_t st_blksize; /*best I/O block size */
  blkcnt_t st_blocks; /*number of disk blocks allocated */
};

2 文件类型

1. 普通文件 ( regualr file )
2. 目录文件（ directory file )
3. 块特殊文件（ block special file ) 提供对设备带缓冲的访问;
4. 字符特殊文件（ character special file )提供设备不带缓冲的访问；
5. FIFO 用于进程之间之间的通信，又称为命令管道；
6. 套接字（ socket ) 用于进程之间网络通信；
7. 符号链接（ symbolic link ) 文件指向另一个文件；

文件类型信息包含在 st_mode 字段中。可以通过相关的宏确定文件类型。

3 用户 ID 和组 ID

一个进程关联的 ID 如下

• 我们实际上是谁（从登陆口令文件中获取）
  • 实际用户 ID
  • 实际组 ID
• 用于文件访问权限检查（通常与实际用户 ID 和 实际组 ID 相同）
  • 有效用户 ID
  • 有效组 ID
  • 附属组 ID
• 由 exec 函数保存（执行时候包含有效用户 ID 和有效组 ID 的副本）
  • 保存的设置用户 ID
  • 保存的设置组 ID

通常有效用户 ID 等于实际用户 ID， 有效组 ID 等于实际组 ID。在 st_mode 中设置一个特殊标志，当执行这个文件时候，进程有效用户 ID 为文件所有者 ID， 有效组等于文件所有组 ID。

4 文件访问权限

每个文件都有 9 个访问位权限，可以分为3类

• 用户相关
  • S_IRUSR 用户读
  • S_IWUSR 用户写
  • S_IXUSR 用户执行
• 组相关
  • S_IRGRP 组读
  • S_IWGRP 组写
  • S_IXGRP 组执行
• 其他相关
  • S_IROTH 其他读
  • S_IWOTH 其他写
  • S_IXOTH 其他执行

可以使用 chmod 可以修改这 9 个权限， u 表示用户（所有者）， g 表示组， o 表示其他。补充说明

1. 如果用名字打开任一类型的文件，该名字中包含的每一个目录都是可执行的。读权限只能获得该目录中文件名列表；
2. 对文件的读写权限决定了是否能够打开现有文件读写操作；
3. open 函数中指定 O_TRUNC 标志，必须要求对文件有写权限；
4. 在目录总创建新文件，必须对目录有写和执行权限；
5. 删除一个文件，必须要改文件的目录写和执行权限，而不管文件本身读写权限；
6. exec 函数执行任何一个文件，必须这个文件有执行权限（必须是普通文件）

进程每次打开、创建和删除文件的时候，内核需要进行如下测试

• 若进程有效用户 ID 是 0 (超级用户)，则允许访问；
• 如果进程用户 ID 等于文件所有者 ID，则按照文件的所有者访问权限设置；
• 如果进程有效组 ID等于文件组 ID， 则按照文件所有组访问权限设置；
• 如果进程是其他用户，按照文件其他用户访问权限设置。

上述步骤只能从上到下，并且只能选择其中的一个。