第09章 文件操作

改变和获取工作目录
int chdir(const char *path); int fchdir(int fd); char *getcwd(char *buf,size_t size);
9.5
目录编程
目录的读取
DIR *opendir(const char * pathname) ; struct dirent *readdir(DIR * dp) ; void rewinddir(DIR * dp) ; int closedir(DIR * dp) ;
struct dirent { ino_t d_ino; off_t d_off; unsigned short int d_reclen; unsigned char d_type; char d_name[256]; };
9.6
综合实例
编写程序实现ELF文件查看器，显示 ELF格式文件的各种属性，如ELF头部 信息、节表等。
acl_entry_t 2
acl_get_qualifier acl_set_qualifier
...
acl_entry_t n
acl_copy_entry acl_create_entry acl_delete_entry acl_get_entry
acl_get_tag_type acl_set_tag_type
9.2
文件基本操作
Linux系统下文件操作的编程方法有两种： 原始文件I/O编程模式 标准I/O库编程模式
9.2.1
文件编程的基本概念
文件描述符（0~OPENMAX） 标准输入、标准输出与标准错误输出 设置-用户-ID与设置-组-ID
9.2.2
文件的创建与打开
creat函数用来创建一个普通文件，函数原型如下：
9.1.2
文件系统的建立与挂载
建立文件系统的过程，就是用相应格式化工具格式 化逻辑分区的过程。在Linux系统中，进行分区格式化 的命令是mkfs。 Linux支持多种文件系统，常见的如ext2、ext3、 swap、vfat、ISO9660、日志文件系统等。 在文件系统建立后，必须挂载到系统中才能通过文 件管理系统对其进行访问。所谓挂载，就是将逻辑磁盘 分区与文件系统的指定目录之间建立关联。在Linux系 统中，挂载文件系统有两种方式，执行mount命令进行 手工挂载和通过fstab文件进行自动挂载。 mount -t iso9660 -o ro /dev/cdrom /mnt/cdrom
第9 章
Linux文件系统简述 文件基本操作
文件操作
文件安全编程
文件属性编程
目录编程
综合实例 小结
9.1
Linux文件系统简述
Linux系统可以同时支持多个物理存储设备，而每个 设备上又可以划分成一个或多个文件系统。每个文件 系统由逻辑上的功能块的序列组成，这些功能块包括 引导块、超级块、i节点块、数据块等。
101=5
其他用户 八进制 权限信息
001=1
9.1.6
文件权限管理
ACL方式 ACL可以划分为两种权限模式：一种是最小化的 ACL模式，在这种模式下，仅仅包含了属主权限项、 组用户权限项、其它用户权限项，这与UGO模式是相 同的；一种是扩展的ACL模式，在扩展ACL模式下， 除了最小代ACL的模式外，还包括一个掩码项及多个 命名用户权限项或者命名用户组权限项。 ACL权限管理包含六种规则，分别是 ACL_USER_OBJ、ACL_GROUP_OBJ、 ACL_OTHER、ACL_MASK、ACL_USER、 ACL_GROUP。
9.3.2
设置文件权限（UGO模式）
在UGO模式下，对文件权限的修改是通过函数chmod 和fchmod完成的，这两个函数实现的功能是相同的。只 是fchmod函数对文件描述符进行操作。这两个函数的原 型分别为： int chmod(const char *pathname,mode_t mode) ; int fchmod(int fd, mode_t mode) ;
普通文件 目录文件 字符特殊文件 块特殊文件 管道或F I F O 符号连接 套接字
9.5
目录编程
工作目录与用户主目录 路径 目录的创建
int mkdir(const char *path, mode_t mode) ;
目录的删除
int rmdir(const char *path) ;
9.3.3
设置文件权限（ACL模式）
要进行ACL编程，要具备三个条件：一是系统内核必 须支持ACL；二是文件系统必须支持ACL；三是需要安 装ACL开发包libacl-devel。
acl_t
acl_set_file acl_set_fd acl_get_file acl_get_fd
acl_entry_t 1
9.2.3
文件的读写
write函数用于向一个打开的文件写入数据，函数原型 如下：
ssize_t write(int filedes, const void *buff, size_t nbytes);
9.2.4
文件的关闭与删除
在Linux系统中，关闭文件的函数是close，删除文件的 函数是unlink。函数原型分别为： int close (int filedes); int unlink(const char *path);
意义 只读打开 只写打开 读写打开
可选 三选一 三选一 三选一
追加方式打开 可选 文件不存在则创建 可选 如定义了O_CREAT，且文件已存在，则出错 可选 如文件存在，且以只读或只写打开，则截断文件 可选
9.2.3
文件的读写
read函数用于从一个打开的文件中读取数据，函数原 型如下：
ssize_t read(int filedes, void *buff, size_t nbytes);
9.1.4
ext2文件系统
ext2文件系统中的数据是以数据块的方式存储的。每 个数据块大小相同，其值在文件系统创建时被指定。除 了用于保存文件数据的数据块外，也有部分存储区用来 保存文件系统的结构信息，如引导块、索引节点块、目 录块等。其中，索引节点块用来存储文件和目录的索引 节点（inode）信息。这些信息描述了系统中的每个文件 的占用数据块的指针、文件的存取权限、文件的修改时 间和文件类型等信息。
9.3
文件安全编程
文件的属主信息的维护 文件权限管理编程
9.3.1
文件的属主和用户组编程
chown用于修改文件的属主，lchown用于修改符号链 接本身的属主，而不是符号链接所指向的文件。fchown 与chown的功能是相同的。不过，fchown是对已打开的文 件进行修改。函数的原型声明分别为：
9.1.1
逻辑磁盘分区管理
在Linux系统中，逻辑磁盘分区是基本的文件存储 单元。Linux将每个逻辑划分视为一个独立的磁盘， 每个逻辑磁盘在Linux系统中表现为一个单独的设备 文件。 系统通过存放在/dev目录下的设备文件对逻辑设备 进行I/O操作。逻辑磁盘分区是建立Linux文件系统的 基础。只有创建了磁盘分区后，才能在分区上建立文 件系统。建立磁盘逻辑分区可通过执行命令fdisk来完 成。
9.2.2
文件的创建与打开
open函数用来打开一个现有的文件或者创建一个文件， 函数原型如下：
int open(const char * pathname, int oflag, .../*, mode_t mode */ ) ;
打开方式 O_RDONLY O_WRONLY O_RDWR O_APPEND O_CREAT O_EXCL O_TRUNC
acl_tag_t
可取值列表 ACL_USER ACL_USER_OBJ ACL_GROUP ACL_GROUP_OBJ ACL_MASK ACL_OTHER
qualitifier_obj
UID 或 GID
acl_permset_t
可取值列表 ACL_READ ACL_WRITE ACL_EXECUTE
int chown(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group) ; int fchown(int fd,uid_t owner, gid_t group) ; int lchown(const char *pathname, uid_t owner, gid_t group) ;
9.1.6
文件权限管理
UGO方式
文件拥有者 读权限位 文件拥有者 写权限位 文件拥有者 执行权限位 组内用户 读权限位 组内用户 写权限位 组内用户 执行权限位 其他用户 读权限位 其他用户 写权限位 其他用户 执行权限位
8
r
7
w
6
x
5
r
4
-
3
x
2
-
1
-
0
x
文件拥有者 八进制 权限信息
111=7
组内用户 八进制 权限信息
iso9660文件系统 Audio_ts Video_ts
物理磁盘2 物理磁盘1
文件系统逻辑结构
光驱
ext2文件系统 /root /proc ...
主分区 /dev/hda1 逻辑分区1 /dev/hda5
扩展分区 /dev/hda2 逻辑分区2 /dev/hda6
引导块 超级块
i节点块
USB设备
vfat文件系统 Document Program
9.1.3
虚拟文件系统
Linux系统的一个重要特征是支持多种不同的文件系 统，如ext2、ext3、minix、fat等。为此，必须使用一种 统一的接口对文件系统进行管理，这就是虚拟文件系统 （VFS）。通过VFS将不同文件系统的实现细节隐藏起 来，从外部看来，所有的文件系统都是一样的。也就是 说，VFS是建立在具体文件系统之上的，它为用户程序 提供一个统一的、抽象的、虚拟的文件系统界面。