UNIX系统编程(10月11号更新 1楼，2楼，11楼，20楼，53楼,54楼)

naker

书接上回,上次我们说到了UNIX文件系统的结构,知道了有哪几个block,各是干什么用的,这回我们说说怎样对文件进行操作。
我们一般对文件进行操作时不是直接指定i-node号的，而是指定文件的路径的。然而，在内核对文件的操作却是通过i-node来进行的。那么问题就来了，系统又是如何将路径和i-node联系起来从而又找到硬盘上数据存放的具体位置的呢。
我来做一下解释，比如你要访问/home/user1/test.c这个文件。系统从根目录开始查找，根目录的i-node号是2这个是确定的。系统就去i-node block里找2号i-node，看过上次贴的朋友应该知道，它会告诉系统根目录信息数据存放在硬盘上的具体位置，里面会有根目录下的文件与i-node的对应表，就像我们上次那个程序里看到的那样。系统从而得到了home目录的i-node号然，然后再去硬盘看home目录下的文件与i-node的对应关系，这样也就找到了test.c在硬盘上的具体位置。
其实如果test.c这个文件很大那它在硬盘上也不是放在一起的。data block里其实是一个一个的小数据块，数据就放在这里。但这个块的大小是一定的有1024字节的也有2048，4096的这根据你的分区方法不同也不太一样。如果你的文件比较大那么一个数据块里就放不下它，这就需要更多的块。打个比方，你有130万RMB（好比一个文件），这么多钱可别被贼偷了去，要把它们放到保险柜（好比数据块）里，但保险柜太小一个只能放50万。那你需要几个保险柜呢。（好像是小学时候做的应用题）答案是3个，最后一个装了只装了30万。浪费了20万的空间。那我接着要问这时我正好有20万（好比另一个文件）也要放进保险柜，那我们一共要多少个保险柜呢。如果你说还是3个那你就错了。虽然你有一个保险箱浪费了20万的空间，但其他人的钱（其他文件）也是不能放进去的，否则谁也分不清里面哪些钱是你的哪些钱是我的了。所以我的20万也好即使是一块钱也需要一个新的保险柜。

下面我们举个例子来看看如何用i-node里面的信息。这个程序是将我们指定的两个文件名中输出更新时间晚的一个

1. #include <sys/types.h>
   
2. #include <sys/stat.h>
   
3. #include <stdio.h>
   
4. int main( int argc , char *argv )
   
5. {
   
6.         struct stat buf[2] , *p ;
   
7.         if( argc!=3 )
   
8.         {
   
9.                 fprintf( stderr , "Usage : %s file1 file2\n" , argv[0] );
   
10.                 exit(1);
    
11.         }
    
12.         p=buf;
    
13.         if( stat(argv[1],p)!=0 )
    
14.         {
    
15.                 fprintf( stderr , "%s not found !\n" , argv[1] );
    
16.                 exit(1);
    
17.         }
    
18.         p++;
    
19.         if( stat(argv[2],p)!=0 )   
    
20.         {
    
21.                 fprintf( stderr , "%s not found !\n" , argv[2] );
    
22.                 exit(1);
    
23.         }
    
24.         if( buf[0].st_mtime > buf[1].st_mtime )       //比较更新时间
    
25.                 printf( "%s\n" , argv[1] );
    
26.         else
    
27.                 printf( "%s\n" , argv[2] );
    
28.         return 0;
    
29. }

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大家可以自己执行一下看看结果。
我们来说说stat()，使用它可以得到一个叫stat的结构体，它包含了i-node里面的一部分信息。诸如，文件的权限，i-node号，链接数，所有者id，组id，文件大小等等。具体的大家可man stat查看一下。

1. 作用：得到一个stat结构体。
   
2. #include <sys/types.h>
   
3. #include <sys/stat.h>
   
4. int stat( char *path , struct stat *buf );
   
5. 返回值：        成功时：0 失败时：-1

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为了简洁，我们的程序里没有考虑到更新时间相同的文件。大家可以自己补上。

下面我们做一个改变文件权限的程序。

1. #include <sys/types.h>
   
2. #include <sys/stat.h>
   
3. #include <stdio.h>
   
4. #define MASK 0555 //设置掩码
   
5. int main( int argc , char *argv[] )
   
6. {
   
7.         struct stat buf[1];
   
8.         mode_t mode;
   
9.         if( argc!=2 )
   
10.         {
    
11.                 fprintf( stderr , "Usage : %s file\n" , argv[0] );
    
12.                 exit(1);
    
13.         }
    
14.         if( stat(argv[1],buf)!=0 )
    
15.         {
    
16.                 fprintf( stderr , "Cannot read i-node\n" );
    
17.                 exit(1);
    
18.         }
    
19.         mode = ( buf[0].st_mode & MASK );     
    
20.         if ( chmod(argv[1],mode)!=0 )         //改变文件的权限
    
21.         {
    
22.                 fprintf( stderr , "Cannot change mode\n" );
    
23.         }
    
24.         return 0;
    
25. }

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怎么样这个程序不能我直接说里面的系统调用

chomd()

1. 作用:改变文件的权限(关于权限下面要说)
   
2. #include <sys/types.h>
   
3. #include <sys/stat.h>
   
4. int chmod( char *path , mode_t mode );
   
5. 返回值：        成功时：0 失败时：-1

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那什么是文件的权限呢？你可以用

1. $ls –l /

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命令来查看根目录下所有子目录的权限。你会看见类似下面这样的

1. drwxr-xr-x  2 root root  4096 11-04 22:43 bin
   
2. drwxr-xr-x  4 root root  1024 09-27 02:15 boot
   
3. drwxr-xr-x 10 root root  3640 11-11 15:08 dev
   
4. drwxr-xr-x 88 root root 12288 11-11 15:08 etc
   
5. drwxr-xr-x  3 root root  4096 09-27 02:40 home
   
6. drwxr-xr-x 11 root root  4096 10-31 21:49 lib
   
7. drwx------  2 root root 16384 09-27 10:51 lost+found
   
8. drwxr-xr-x  2 root root  4096 09-27 20:27 media
   
9. drwxr-xr-x  2 root root  4096 2006-02-11 misc
   
10. drwxr-xr-x  2 root root  4096 2006-02-12 mnt
    
11. drwxr-xr-x  2 root root     0 11-11 15:08 net
    
12. drwxr-xr-x  2 root root  4096 2006-02-12 opt

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我们看见的每行最前面的那一串字符就是表示权限的。其中第一位表示文件的类型（d：目录，-：一般文件，l：链接，c：字符设备，b：块设备，最后在/dev目录中很常见，是表示设备的）。其后有九位，三位一组，第一组（2-4位）是说明文件所有者的权限的，第二组（5-7）位是说明与文件所有者同group其他用户对这个文件的权限，第三组（8-10）是所有人对这个文件的权限。每组的第一位是r表示读，第二位是w表示写，第三位是x表示可执行，如果某一位上是-说明就没有该位的相应权限。比如说/bin与root同group的人就没有写的权限因为它的是r-x，中间本应是w的那一位是-。
我们说的在详细点比如一个文件有这样的一个权限

1. rwxr-xr--

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我们把它先分组

1. rwx        r-x         r--
   
2. 所有者    同group者   其他人

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这样我们就可以清楚地看见谁有什么样的权限了。接着我们把有权限的为写成1，-位写成0的话会变成

1. 111     101    100

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这种形式，我们把它们化成十进数就变成了

1. 7       5      4

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所以我们也可以说这个文件的权限是754了。这回你应该明白为什么有时候说某个文件的权限是777，444，654等等了吧。下回看见了别再说它是777老虎机了。

好，文件系统我们就讲到这。其实文件系统的知识很多也很杂，我这里只是介绍了一下文件系统的4个block，和它们的作用，而且只是皮毛的皮毛。所以关于文件系统的知识希望大家还是多多参看其他的一些资料。
下一章，我们说说标准输入输出以及管道，在那里还将补充说明一些关于文件描述符和读写文件的一些知识，希望大家继续支持我！