ext2文件体系

ext2文件体系

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对文件进行操作

文件的磁盘存放

stat（用法）

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int stat(const char *path, struct stat *buf);
  • 参数含义char *path 传入文件的路径
  • struct stat *buf 指向一个 struct stat 类型的指针，该结构用于存储文件的状态信息
  • 调用成功后，buf 会填充相关数据。
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#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <unistd.h>  
#include <errno.h>  
#include <sys/stat.h>  
#include <sys/types.h>  
int main(int argc,char *argv[]){  
  struct stat s_buf;  
  if(argc<2){  
    printf("./mycp src dest\n");  
    exit(1);  
  }  
  /*成功返回0*/  
  if(stat(argv[1],&s_buf)<0){  
    perror("stat");  
    exit(1);  
  }  
  printf("%s\t%d\n",argv[1],s_buf.st_size);  
  return 0;  
}

stat结构体

stat结构体内容是一个结构体里面存放的内容有
![[Pasted image 20250722160204.png]]

结构体包含的内容

字段名 类型 描述
st_dev dev_t 文件所在的设备 ID
st_ino ino_t 文件的 i 节点号（Inode Number），唯一标识文件
st_mode mode_t 文件类型和权限位（如读、写、执行权限）
st_nlink nlink_t 文件的硬链接数
st_uid uid_t 文件所有者用户 ID
st_gid gid_t 文件所属组 ID
st_size off_t 文件大小（以字节为单位），常规文件有效
st_atime time_t 文件最后访问时间（Atime）
st_mtime time_t 文件最后修改时间（Mtime）
st_ctime time_t 文件状态最后更改时间（Ctime）
st_blksize blksize_t 文件系统 I/O 优化的块大小（字节）
st_blocks blkcnt_t 文件占用的块数（通常 512 字节为单位）
st_mode中的所以权限位操作

在 POSIX 系统中，st_mode 字段（类型为 mode_t）存储了文件的类型和权限信息。它是一个位字段，通常通过位操作（例如 &）提取具体权限。

文件类型位

这些位定义了文件的类型（仅有一个位会置位）：

  • S_IFREG (0100000): 常规文件
  • S_IFDIR (0040000): 目录
  • S_IFLNK (0120000): 符号链接
  • S_IFBLK (0060000): 块设备文件
  • S_IFCHR (0020000): 字符设备文件
  • S_IFIFO (0010000): 命名管道 (FIFO)
  • S_IFSOCK (0140000): 套接字
权限位

权限分为三类（文件所有者、组、其他用户），每类包含读（R）、写（W）、执行（X）权限：

  • 文件所有者权限:
    • S_IRUSR (0400): 读权限
    • S_IWUSR (0200): 写权限
    • S_IXUSR (0100): 执行/搜索权限
  • 组权限:
    • S_IRGRP (0040): 读权限
    • S_IWGRP (0020): 写权限
    • S_IXGRP (0010): 执行/搜索权限
  • 其他用户权限:
    • S_IROTH (0004): 读权限
    • S_IWOTH (0002): 写权限
    • S_IXOTH (0001): 执行/搜索权限
特殊权限位
  • S_ISUID (04000): 设置用户 ID（Set User ID），执行文件时以文件所有者身份运行。
  • S_ISGID (02000): 设置组 ID（Set Group ID），执行文件时以文件所属组身份运行，或对目录启用强制组。
  • S_ISVTX (01000): 粘滞位（Sticky Bit），限制删除权限（常用于公共目录）。
示例
  • 八进制 0644 表示权限 rw-r--r--：
    • 所有者：读写 (0400 | 0200 = 0600)
    • 组：只读 (0040)
    • 其他：只读 (0004)
  • 八进制 4755 表示权限 rwsr-xr-x：
    • 包含 S_ISUID (04000)，所有者执行时以文件所有者身份运行。
注意
  • 这些值是八进制表示，实际使用时通过位操作与 st_mode 进行比较（如 st_mode & S_IRUSR）。
  • 头文件 <sys/stat.h> 提供了这些宏定义。

希望这个列表对你有帮助！如果需要进一步解释或示例，可以告诉我。

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stat hello
  • 创建时间
  • 更改时间（更改内容）
  • 变更时间（更改inmod）
  • 访问时间

stat的函数

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stat(argv[1],&s_buf) < 0

表示无法打开文件有问题(返回正确返回0)

小作业

自我实现一个 ls -l的小命令代码

access

实际用户ID
有效用户ID

chmod

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int chmod(const char *path, mode_t mode);
  • path 文件的路径
  • mode 指定新的文件权限模式

chowm

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int chown(const char *path, uid_t owner, gid_t group);
  • *const char path:
    • 表示目标文件的路径名，可以是相对路径或绝对路径。
    • 例如：”/home/user/file.txt” 或 “file.txt”。
    • 这个参数指向一个以 null 结尾的字符串，指定要更改所有者或组的文件名称。
  • uid_t owner:
    • 指定文件的新所有者用户 ID（User ID）。
    • uid_t 是一个整数类型，通常定义在 <sys/types.h> 中。
    • 如果设为 -1，表示不更改所有者，保留原有值。
    • 例如，0 表示 root 用户，具体用户 ID 需要通过 /etc/passwd 或 getpwnam 获取。
  • gid_t group:
    • 指定文件的新所属组 ID（Group ID）。
    • gid_t 也是一个整数类型，定义在 <sys/types.h> 中。
    • 如果设为 -1，表示不更改组，保留原有值。
    • 具体组 ID 可通过 /etc/group 或 getgrnam 获取。
  • 返回值:

    • 成功返回 0，失败返回 -1，并设置 errno 表示错误原因（如权限不足 EPERM 或文件不存在 ENOENT）。

      ![[Pasted image 20250723165054.png]]

int unlink(const char *pathname)

  1. 如果是符号链接，删除符号链接
  2. 如果是硬链接，硬链接数减1，当减为0时，释放数据块和inode
  3. 如果文件硬链接数为0，但有进程已打开该文件，并持有文件描述符，则等该进程关闭该文件时，kernel才真正 去删除该文件
  4. 利用该特性创建临时文件，先open或creat创建一个文件，马上unlink此文件

对目录进行操作

mkdir（创建一个目录）

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int mkdir(const char *pathname ,mode_t mode);

rmdir（删除一个目录）

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int rmdir(const char *pathname);

opendir（打开一个目录）

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DIR *opendir()

得到一个目录项目指针

readdir（读目录中的内容

readdir 是一个 POSIX 函数，用于读取目录流中的目录条目。它从一个打开的目录（通过 opendir 返回的 DIR *）中依次返回目录中的文件和子目录信息。以下是其详细说明：

函数原型

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struct dirent *readdir(DIR *dirp);
  • 参数:
    • DIR *dirp: 指向由 opendir 打开的目录流的指针。
  • 返回值:
    • 成功时返回一个指向 struct dirent 的指针，包含当前目录条目的信息。
    • 到达目录末尾或发生错误时返回 NULL。
  • 头文件: <dirent.h>

工作原理

  • readdir 按未指定顺序（通常是文件系统内部存储顺序）返回目录中的每个条目。
  • 它会跳过 "."（当前目录）和 ".."（父目录）的处理取决于调用者的逻辑。
  • 每次调用会返回下一个条目，内部维护一个位置指针，直到所有条目读取完毕。
  • 该函数是线程安全的，但需要注意并发访问时可能需要加锁。

注意事项

  • 目录流 dirp 必须由 opendir 打开，调用 closedir 关闭后 readdir 不再有效。
  • 返回的 struct dirent 指针由 readdir 内部管理，调用者不应修改或释放其内存。
  • 如果目录内容在读取过程中发生变化（例如文件被删除或添加），行为未定义。

struct dirent 结构

struct dirent 定义了目录条目的结构，具体字段因系统实现而异，但 POSIX 标准定义了以下常见字段（在 <dirent.h> 中）：

字段说明

字段名 类型 描述
d_ino ino_t 文件的 i 节点号（Inode Number），唯一标识文件
d_off off_t 目录流中下一条目的偏移量（某些系统可用）
d_reclen unsigned short 结构体的长度（字节数），便于跳过条目
d_type unsigned char 文件类型（可选，视系统支持），如 DT_REG (常规文件)、DT_DIR (目录)
d_name char[] 文件名，null 结尾的字符串，长度通常有限制（如 NAME_MAX）

示例字段值

  • d_type（如果支持）可能的值：
    • DT_UNKNOWN (0): 未知类型
    • DT_REG (8): 常规文件
    • DT_DIR (4): 目录
    • DT_LNK (10): 符号链接
    • DT_FIFO (1): 命名管道
    • DT_SOCK (12): 套接字
    • DT_CHR (2): 字符设备
    • DT_BLK (6): 块设备

注意

  • d_name 是文件名，不包含路径，长度通常受限于 NAME_MAX（例如 255 字节）。

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#include <dirent.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    DIR *dir = opendir(".");
    if (dir == NULL) {
        perror("opendir");
        return 1;
    }
    struct dirent *entry;
    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        printf("Name: %s, Inode: %lu\n", entry->d_name, (unsigned long)entry->d_ino);
    }
    closedir(dir);
    return 0;
}
  • 该代码读取当前目录的条目，打印文件名和 i 节点号。

希望这个解释清楚！如果需要更多细节或示例，请告诉我。

rewindir

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void rewindir(DIR *dirp);

把目录指针返回到目录的起始位置

telldir/seekdir

closedir