Linux下文件属性

发布时间：2014-09-05 16:51:18作者：知识屋

当我们用ls –l filename，这个shell命令时，会打印出，文件的详细信息，如下图：

这些文件的详细信息是存放在一个结构体stat里面的，当文件系统运行起来后，它从磁盘里面将文件详细信息加载到内核空间内存里，用户空间可以通过系统调用函数stat(),fstat()来取得这个结构体的信息。

Stat结构体：

struct stat {

dev_t st_dev; /* 文件系统设备号 */

ino_t st_ino; /* i结点号 */

mode_t st_mode; /* 文件类型，权限位 */

nlink_t st_nlink; /* 硬链接数 */

uid_t st_uid; /* 主人用户ID */

gid_t st_gid; /* 主人组ID */

dev_t st_rdev; /* 特殊文件设备号 */

off_t st_size; /* 文件字节大小 */

blksize_t st_blksize; /* 块大小 */

blkcnt_t st_blocks; /* 文件所占块个数 */

time_t st_atime; /* 上次访问时间 */

time_t st_mtime; /* 上次修改时间 */

time_t st_ctime; /* 上次文件状态修改时间 */

};

首先，其类型被typedef过了，因此看不出其类型来，可以通过grep命令来查看（具体操作看第一节），我们对比着上图文件信息来看，基本上这一个结构体，将整个的文件的基本信息都包含了，通过读取这个结构体，就能实现一个简单的ls –l的shell命令了。

Stat函数

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <unistd.h>

int stat(const char *path, struct stat *buf);

功能：查看文件或目录属性

参数：path是文件的路径， buf就是stat结构体的指针。

返回值：成功返回0，错误返回-1

现在通过这个函数我们可以取得stat结构体了，那么通过读结构体就能得到ls –l 一样的效果了。

我们来看一个例子：

#include <stdio.h>

#include <sys/stat.h>

int main(int argc, char * argv[])

{

if(argc != 2) {

printf("Usage: <pathname>/n");

}

int i = 0;

struct stat buf;

if(stat(argv[1], &buf) < 0) {

perror("stat");

}

printf("%d %d %d %d %d %d %s/n", buf.st_mode,

buf.st_nlink, buf.st_uid, buf.st_gid,

buf.st_size, buf.st_atime, argv[1]);

return 0;

}

运行结果：

我们发现，除了硬链接数，文件大小，文件名一样，其它全部都不一样。

看来还有很多东西要处理下，我们来分析下。

首先是st_mode，它是一个int型的成员，而ls –l显示出来是字符串

st_uid, st_gid这两个也是int型成员，而ls是用户名

日期就更没有谱了，完全不一样。这些问题我们一一解决。

先来看st_mode。

S_ISUID 执行时设置-用户- I D

S_ISGID 执行时设置-组- I D

S_ISVTX 保存正文

S_IRWXU 用户（所有者）读、写和执行

S_IRUSR 用户（所有者）读

S_IWUSR 用户（所有者）写

S_IXUSR 用户（所有者）执行

S_IRWXG 组读、写和执行

S_IRGRP 组读

S_IWGRP 组写

S_IXGRP 组执行

S_IRWXO 其他读、写和执行

S_IROTH 其他读

S_IWOTH 其他写

S_IXOTH 其他执行

这些权限在前面的open时，就有学过，它们都是用的一套宏定义。

我们用grep得到其值,再转化成二进制分别为：

由此图我们可以轻易的看出，其实每一个权限位对应一个bit,当该比特为1证明拥有此权限，为0，没有权限，这也能说明，当时为什么我们用chomod 修改用户权限时，加上777表示拥有全部权限。

因此我们要想实现ls –l显示文件权限功能，只要将其mode值和对应标志相与即可判断出是否具有权限。

if( buf.st_mode & S_IRUSR )

putchar(‘r’);

else

putchar(‘-‘);

我们要注意下，如果用ls –l 目录名，那么权限位第一位上显示是d,如果是文件其显示的是-，这也说明，我们还要去判断一个文件的类型。其原理和上面文件权限非常相似。

因此我们也可以用类似的方法得到其类型：

if( buf.st_mode & S_IFREG )

putchar(‘-’);

if( buf.st_mode & S_IFDIR )

putchar(‘d‘);

但是系统给我们已经提供了几个宏，如下：

因此可以通过这几个宏来代替我们的与运算：

if(S_ISREG(buf.st_mode)

putchar(‘-‘);

if(S_ISDIR(buf.st_mode)

putchar(‘d‘);

通过上面对st_mode成员的分析我们可以得出这样的结论，st_mode用了16个bit来表示一个文件的类型和权限，这样又节省了内存资源，运用位运算还能加快其运算速度。总结一下如下图：

现在我们来看怎样取得用户名。

我们通过st_uid和st_gid可以取得主人用户ID和组ID，我们应该还记得在刚开始学习linux基本操作和shell编程的时候，有说到，/etc/passwd里面存放的是用户的账号信息，其内容如下所示：

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin

daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

它们都用 : 分开来的，其中，第一个是用户名，第三个是其对应的用户ID，我们可以通过读取passwd文件内容来取出对应的用户名。通过读取/etc/group文件来取得组名。

如果你不想去这样写这个函数，我们的系统调用接口也提供了这样一个通过ID取其用户名和组名的函数：

getpwuid();

getgrgid();

这两个函数的具体的用法自己去man 吧，要不就自己通过读passwd的方法来取。嘿嘿！

最后一个，显示时间。

这个要了解一个Linux里面的时间机制，系统里面的时间是用一个很大的数来表示的，它是指的从1970年1月1日（UTC）开始到当前时间所经过的秒数，因此它是个很大的数，既然它是个秒数，那我们就能把它转化成当前的时间，这个我们直接使用库函数就行了。因为时间的显示格式有很多种，因此要对转化后的日期时间也要转化下。

localtime()将秒数时间转化成一个本地时区的时间结构体，再通过strftime()将时间以格式打印出日期来。这儿也自己去man 一下。

进阶篇

我们通过上面所讲的可以写出一个最简单的ls –l 的命令了，但是还有很多细节没有考虑到,看下面：