操作系统实验十

实验十：文件系统编程实验目的：学习和掌握使用系统调用操作文件和目录的属性、内容的方法预备知识：1. 系统调用1.1 文件操作1.1.1 open (打开文件)表头文件 #include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>定义函数 int open( const char * pathname, int flags);int open( const char * pathname,int flags, mode_t mode);函数说明参数 pathname 指向欲打开的文件路径字符串。下列是参数 flags 所能使用的标 志:心、O_RDONLY 以只读方式打开文件O_WRONLY 以只写方式打开文件O_RDWR 以可读写方式打开文件。上述三种旗标是互斥的，也就是不可同时使用，但可与下列的旗标利用OR(I)运算 符组合。O_CREAT 若欲打开的文件不存在则自动建立该文件。O_EXCL如果O_CREAT也被设置，此指令会去检查文件是否存在。文件若不存在 则建立该文件，否则将导致打开文件错误。此外，若O_CREAT与O_EXCL同时设 置，并且欲打开的文件为符号连接，则会打开文件失败。O_NOCTTY 如果欲打开的文件为终端机设备时，则不会将该终端机当成进程控制 终端机。O_TRUNC 若文件存在并且以可写的方式打开时，此旗标会令文件长度清为 0，而 原来存于该文件的资料也会消失。O_APPEND 当读写文件时会从文件尾开始移动，也就是所写入的数据会以附加的方 式加入到文件后面。O_NONBLOCK 以不可阻断的方式打开文件，也就是无论有无数据读取或等待，都 会立即返回进程之中。O_NDELAY 同 O_NONBLOCK。O_SYNC 以同步的方式打开文件。O_NOFOLLOW 如果参数 pathname 所指的文件为一符号连接，则会令打开文件失 败。O_DIRECTORY 如果参数 pathname 所指的文件并非为一目录，则会令打开文件失 败。参数 mode 则有下列数种组合，只有在建立新文件时才会生效，此外真正建文件时 的权限会受到umask值所影响，因此该文件权限应该为(mode-umaks)。S_IRWXU 00700 权限，代表该文件所有者具有可读、可写及可执行的权限。S_IRUSR 或 S_IREAD， 00400权限，代表该文件所有者具有可读取的权限。S_IWUSR 或 S_IWRITE， 00200 权限，代表该文件所有者具有可写入的权限。S_IXUSR 或 S_IEXEC， 00100 权限，代表该文件所有者具有可执行的权限。S_IRWXG 00070权限，代表该文件用户组具有可读、可写及可执行的权限。S_IRGRP 00040 权限，代表该文件用户组具有可读的权限。S_IWGRP 00020权限，代表该文件用户组具有可写入的权限。S_IXGRP 00010 权限，代表该文件用户组具有可执行的权限。S_IRWXO 00007权限，代表其他用户具有可读、可写及可执行的权限。S_IROTH 00004 权限，代表其他用户具有可读的权限S_IWOTH 00002权限，代表其他用户具有可写入的权限。S_IXOTH 00001 权限，代表其他用户具有可执行的权限。 返回值若所有欲核查的权限都通过了检查则返回0 值，表示成功，只要有一个权限被禁 止则返回-1。错误代码 EEXIST参数pathname所指的文件已存在，却使用了 O_CREAT和O_EXCL 旗标。EACCESS参数pathname所指的文件不符合所要求测试的权限。EROFS 欲测试写入权限的文件存在于只读文件系统内。EFAULT 参数 pathname 指针超出可存取内存空间。EINVAL 参数 mode 不正确。ENAMETOOLONG 参数 pathname 太长。ENOTDIR 参数 pathname 不是目录。ENOMEM 核心内存不足。ELOOP 参数 pathname 有过多符号连接问题。EIO I/O 存取错误。1.1.2 close(见管道通信)1.1.3 read (见管道通信)1.1.4 write(见管道通信)1.1.5 lseek (移动文件的读写位置)表头文件 #include<sys/types.h>#include<unistd.h>定义函数 off_tlseek(intfildes,off_t offset ,int whence);函数说明每一个已打开的文件都有一个读写位置，当打开文件时通常其读写位置是指向文件开头，若是以附加的方式打开文件(如O_APPEND),贝9读写位置会指向文件尾。当 read()或write()时，读写位置会随之增加，lseek()便是用来控制该文件的读写位置。参数 fildes为已打开的文件描述词，参数offset为根据参数whence来移动读写位置的位移数。 参数 whence 为下列其中一种:SEEK_SET参数offset即为新的读写位置。SEEK_CUR以目前的读写位置往后增加offset个位移量。SEEK_END将读写位置指向文件尾后再增加offset个位移量。当whence值为SEEK_CUR或SEEK_END时，参数offet允许负值的出现。下列是较特别的使用方式:1) 欲将读写位置移到文件开头时:lseek (int fildes,O,SEEK_SET)；2) 欲将读写位置移到文件尾时:lseek (intfildes，0,SEEK_END)；3) 想要取得目前文件位置时:lseek (intfildes，0,SEEK_CUR)；返回值当调用成功时贝返回目前的读写位置，也就是距离文件开头多少个字节。若有错 误则返回-1, errno会存放错误代码。附加说明Linux系统不允许lseek()对tty装置作用，此项动作会令lseek()返回ESPIPE。1.1.6 fstat (由文件描述词取得文件状态)表头文件 #include<sys/stat.h>#include<unistd.h>定义函数 intfstat(intfildes,struct stat *buf);函数说明fstat()用来将参数fildes所指的文件状态，复制到参数buf所指的结构中(struct stat)。Fstat()与stat()作用完全相同，不同处在于传入的参数为已打开的文件描述词。返回值执行成功则返回0，失败返回-1，错误代码存于 errno。struct stat：fstat is identica1 to statj only the open file pointed toby f iledes f ile_name.(as returnedby open(Z) is stated in placeofdeu_tst_dev；ino_tst_ino;mode_tst_mode；n1ink_tst_nlink;u id_tst_u id;gid_tst_g id;deu tst_rdev；off_tst_s ize;unsignedlongst_bIks ize;unsignedlongst_blocks;t ime_tst_at ime ；t ime_tst_mt ime；time tst_ct ime；struct stat </*timeoflastaccess */*timeoflastmod if icat ion */*timeoflastchange */uhich contains the fo 1 -They all return a stat structure, losing f ieIds:/* device */* inode */* protection */* number of hard 1 inks */* user ID of ouner */* group ID of ouner */* device type (if inode device) */* tota1 size, in bytes */* blocksize f or f ilesystem I/O */* number of blocks a 1 located */列数种情况S_IFMT 0170000 文件类型的位掩码S_IFSOCK 0140000 scoketS_IFLNK 0120000 符号连接S_IFREG 0100000 一般文件S_IFBLK 0060000 区块装置S_IFDIR 0040000 目录S_IFCHR 0020000 字符装置S_IFIFO 0010000 先进先出S_ISUID 04000 文件的(set user-id on execution)位S_ISGID 02000 文件的(set group-id on execution)位S_ISVTX 01000 文件的 sticky 位S_IRUSR( S_IREAD) 00400 文件所有者具可读取权限S_IWUSR( S_IWRITE) 00200 文件所有者具可写入权限S_IXUSR(S_IEXEC) 00100 文件所有者具可执行权限S_IRGRP 00040 用户组具可读取权限S_IWGRP 00020 用户组具可写入权限S_IXGRP 00010 用户组具可执行权限S_IROTH 00004 其他用户具可读取权限S_IWOTH 00002 其他用户具可写入权限S_IXOTH 00001 其他用户具可执行权限 上述的文件类型在 POSIX 中定义了检查这些类型的宏定义S_ISLNK (st_mode)判断是否为符号连接S_ISREG (st_mode )是否为一般文件S_ISDIR (st_mode)是否为目录S_ISCHR (st_mode)是否为字符装置文件S_ISBLK (s3e )是否为先进先出S_ISSOCK (st_mode)是否为 socket范例#include<sys/stat.h>#include<unistd.h>#include<fcntk.h>main()struct stat buf;intfd;fd = open (“/etc/passwd”,O_RDONLY);fstat(fd,&buf);1.2 文件权限操作1.2.1 chown (改变文件的所有者)表头文件 #include<sys/types.h>#include<unistd.h>定义函数 intchown(const char * path, uid_towner,gid_t group);函数说明chown()会将参数path指定文件的所有者变更为参数owner代表的用户，而将 该文件的组变更为参数group组。如果参数owner或group为-1，对应的所有者或组不 会有所改变°root与文件所有者皆可改变文件组,但所有者必须是参数group组的成员。当root用chown()改变文件所有者或组时