2.5 Контрольні операції над файлами

2.5.1 Системні виклики stat, fstat і lstat

У цьому розділі ми розглянемо способи отримання відомостей про файл, таких як власник, час останньої зміни і способи їх правильного відображення.

Системні виклики stat, fstat і lstat

Індексний вузол містить повний набір метаданих: про файл — все, окрім імені, яке насправді ніяк не пов'язано з індексним вузлом і даними, на які він указує. Процедура читання даних з індексного вузла прямо з файлу пристрою є дуже низькорівневою. На щастя, для отримання інформації з індексних вузлів, існують три стандартні системні виклики — stat, lstat і fstat і одна дуже відома команда — ls.

stat — повертає відомості про файл по його імені

«include <sys/stat.h>

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

path - повне ім'я файлу

struct stat *buf - структура, що зберігає значення індексного дескриптора файлу

Повертає 0 у разі успіху -1 у разі помилки (код помилки -в змінної errno)

lstat — повертає відомості про файл по його імені без разыменования символічних посилань

«include <sys/stat.h>

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

path - повне ім'я файлу

struct stat *buf - повертана інформація

Повертає 0 у разі успіху -1 у разі помилки (код помилки - в змінній errno) */

fstat — повертає відомості про файл по дескриптору

#include <sys/stat.h>

int fstat(const int fd, struct stat *buf);

fd - дескриптор файлу

struct stat *buf - повертана інформація

Повертає 0 у разі успіху -1 у разі помилки (код помилки - в змінній errno)

Системний виклик stat приймає повне ім'я файлу і знаходить відповідний йому індексний вузол. Виклик fstat приймає дескриптор відкритого файлу і відшукує відповідний індексний вузол в таблиці активних вузлів ядра. Виклик lstat аналогічний виклику stat за одним виключенням — якщо як ім'я файлу було передано символічне посилання, то буде повернена інформація про саме посилання, а не про об'єкт, який вона представляет*. Всі три виклики повертають одні і ті ж метадані, через структуру типу stat, в першому аргументі.

Нижче приводиться визначення структури stat. Проте в деяких реалізаціях поля структури можуть бути переставлені місцями, можуть бути додані нові поля

struct stat — структура для прийому відомостей з stat, fstat і lstat

struct stat {

dev_t st_dev; ідентифікатор пристрою

ino_t st_ino; номер індексного вузла

mode_t st_mode; режими доступу, тип

nlink_t st_nlink; к-ть жорстких посилань

uid_t st_uid; ідентифікатор користувача

gid_t st_gid; ідентифікатор групи

dev_t st_rdev; ідентифікатор пристрою

/* (для спеціального файлу) */

off_t st_size; розмір в байтах

time_t st_atime; час останнього звернення

time_t st_mtime; час останньої зміни

time_t st_ctime; час останньої зміни

blksize_t st_blksize; оптимальний розмір блоку

(для операцій введення-виводу)

blkcnt_t st_blocks; (к-ть блоків по 512 байт)

}

Деякі зауваження по цій структурі.

• Ідентифікатор пристрою (типу dev_t) — це число, унікальне для кожної змонтованої файлової системи, навіть для NFS-томов. Таким чином, комбінації st_dev і st_ino однозначно ідентифікують будь-який індексний вузол в системі.— власне пристрій. Як правило, молодший номер пристрою — це самий молодший байт.

• Поле st.dev — це пристрій, на якому знаходиться індексний вузол. Поле st_rdev використовується тільки для спеціальних файлів пристроїв і є пристроєм, який спеціальний файл представляє.

• Поле st_size інтерпретується залежно від типу файлу і реалізації. Для звичайних файлів, каталогів і символічних посилань — це об'єм даних на диску (для символічних посилань — довжина шляху). Для об'єктів в пам'яті, що розділяється, — об'єм займаної пам'яті. Для каналів — кількість даних в каналі.

• Поле st_blksize призначене для зміни розміру блоку файлу. В більшості випадків, ймовірно, має те ж призначення, що і аналогічне поле в суперблоці.

• Якщо файл має «дірки», отримані як результат установки поточної позиції у файлі за його межі і подальшому записі яких-небудь даних, значення st_blocks * 512 може опинитися менше значення st_size.

• Системний виклик fstat особливо затребуваний в ситуаціях, коли потрібно отримати відомості про елемент, що не має шляху у файловій системі, наприклад, про неіменований канал або сокет. Для цих об'єктів поля st_mode, st_ino, st_dev, st_uid, st_gid, st_atime, st_ctime і st_mtime містять актуальні значення, але що стосується інших полів — все залежить від реалізації. Проте, для іменованих і неіменованих каналів поле st_size, як правило, містить кількість непрочитаних байт в каналі.

• Поле st_ctime Час останньої зміни індексного вузла (st_ctime) іноді називається як «час останньої зміни статуса».изменяется (встановлюється рівним поточному астрономічному часу) при застосуванні до файлу викликів creat, chmod, chown, link, unlink, mknod, utime*, write (оскільки змінюється довжина файлу); не оновлюється при читанні даних з файлу. Це поле слід розглядати як час модифікації прав доступу до файлу;

• st_mtime - write, creat, mknod, utime; Це поле слід розглядати як час модифікації вмісту файлу (даних);

• st_atime - read, creat, mknod, utime; Це поле слід розглядати як час читання вмісту файлу (даних).

Визначення типу файлу

Поле st_mode містить 12 битий, що визначають тип файлу і права доступу. Макрос S_IFMT — це маска всіх бітів, які відносяться до типу файлу в полі st_mode.

Операція st_mode файлу & S_IFMT повертає значення типу:

S_IFREG - звичайний файл

S_IFDIR - каталог

S_IFBLK - спеціальний файл блокового пристрою

S_IFCHR - спеціальний файл символьного пристрою

S_IFIFO - іменований або неіменований канал

S_IFLNK - символічне посилання

S_IFSOCK - сокет

1. struct stat sbuf;

...

if(stat(file &sbuf) == 0)

if((sbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)

printf(“A directory\n”);

2. if ((buf.st_mode & S_IFSOCK) == S_IFSOCK) /*невірно*/

Треба так:

if ((buf.st_mode & S_IFMT) == S_IFSOCK)

UNIX містить ряд макросів для визначення типу файлу. Вони визначаються в <sys/stat.h> and <linux/stat.h>:

• S_ISREG() regular file

• S_ISDIR() directory file

• S_ISCHR() char. special file

• S_ISBLK() block special file

• S_ISFIFO() pipe or FIFO

• S_ISLNK() symbolic link

• S_ISSOCK() socket

Перевірка — чи є файл сокетом, за допомогою макросу може бути виконана так:

if (S_ISSOCK(buf.st_mode))

Визначення прав доступу до файлу

Для визначення прав доступу в полі st_mode є 9 битий. Імена цих макросів слідують формі запису: s_Ipwww, де символ p — режим доступу (R, w або X), а www — кому видано право на цей режим доступу (USR, GRP або OTH).

S_Ixwww де x = R|W|X, www = USR|GRP|OTH

приклади:

S_IRUSR

S_IWOTH

S_ISUID set-user-id bit is set

S_ISGID set-group-id bit is set

S_ISVTX sticky bit is set

Цими макросами є бітові маски.

1) Тоді перевірка прав на читання і на запис для групи буде такий:

if ((buf.st_mode &(S_IRGRP|S_IWGRP))= (S_IRGRP|S_IWGRP))

2) перевірка установки біта зміни ідентифікатора користувача

if((sbuf.st_mode & S_ISUID) != 0)

printf(“set-user-id bit is set\n”);

Приклад використання

Напишіть програму, що друкує інформацію про всі відкриті нею файли і канали. Для цієї мети використовуйте системний виклик

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/param.h>

#include <sys/param.h>

#include <sys/fcntl.h>

main

{

struct stat st;

int fd;

open(“file”,O_RDONLY);

for(fd=0; fd < NOFILE; fd++ )

if (fstat(fd &st ==0)

{

printf("File stats\n");

printf(" File size: %ld\n", st.st_size);

printf(" Permission: %o\n", st.st_mode & 0x01ff);

/* шістнадцятиричне число = 0001 1111 1111

Можна так

stat( имяФайла &st);

коды Доступа = st.st_mode & 0777;

або S_IRWXU| S_IRWXG| S_IRWXO */

printf(" Owner uid: %d\n", st.st_uid);

printf(" Owner gid: %d\n", st.st_gid);

printf("\n");

}

}

}

Програма може використовувати дескриптори файлів з номерами 0..NOFILE-1 (зазвичай 0..19). Якщо fstat для якогось fd повернув код помилки (<0), це означає, що даний дескриптор не пов'язаний з відкритим файлом (тобто не використовується). NOFILE визначене в include-файле <sys/param.h>, що містить різноманітні параметри даної системи.

По відкритому файлу не існує простого способу дізнатися його ім'я. Для цього треба сисвызовом fstat дізнатися номер пристрою і номер індексного дескриптора, після чого знайти у файловій системі відповідний запис.