Linux/Unix系统编程手册-笔记14.文件属性

获取文件信息

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#include <sys/stat.h>

int stat(const char *pathname, struct stat * statbuf);
int lstat(const char *pathname, struct stat * statbuf);
int fstat(int fd, struct stat *statbuf);

通过以上三个系统调用可以获取文件属性，它们大多数提取自i-node。
lstat()和stat()的区别在于如果文件属于符号链接，那么所返回的信息针对的是符号链接本身（而非符号链接指向的文件）,返回的stat结构有如下信息:

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struct stat {
    dev_t       st_dev;         // 文件所在的设备ID
    ino_t       st_ino;         // i-node number
    mode_t      st_mode;        // 文件类型和权限
    nlink_t     st_nlink;       // 硬链接到文件的个数
    uid_t       st_uid;         // 文件拥有者的用户ID
    gid_t       st_gid;         // 拥有者组ID
    dev_t       st_rdev;        // 设备文件的ID
    off_t       st_size;        // 文件大小（bytes）
    blksize_t   st_blksize;     // 文件进行I/O操作时的最优块大小（bytes）
    blkcnt_t    st_blocks;      // 分配给文件的总块数
    time_t      st_atime;       // 最后一次访问时间
    time_t      st_mtime;       // 最后修改时间
    time_t      st_ctime;       // 文件属性最后修改时间
}

设备ID和i节点号
利用以上两者，可在所有文件系统中唯一标识某个文件。st_dev保存了文件存储的设备主、辅ID。而st_rdev是针对驱动的字符设备和块设备的主、辅ID。
文件大小、已分配块、及最优I/O块大小
对于常规文件，st_size字段表示文件的字节数。对于符号链接，则表示链接所指路径名的长度。
st_blocks字段表示分配给文件的总块数，块大小为512字节，其中包括了为指针块所分配的空间。
st_blksize 字段指针对文件系统上文件进行I/O操作时的最优块大小（以字节为单位）。若I/O所采用的块小小于该值，则被视为低效。一般其值为4096。

文件属主

文件创建时其用户ID取自进程的有效用户ID。其组ID则取自进程的有效组ID。有的时候需要某一目录下所有文件都属于某一特定组，可以为该组所有成员访问，这一需求现实中很实用，可以通过以下几种方式满足：

mount 选项	有无设置父目录的Set-group-ID位	新建文件的组所有权取自何处
-o grpid或 -o bsdgroups	忽略	父目录组ID
-o nogrpid或 -o sysgroups	无	父目录组ID
（默认）	有	父目录组ID

改变文件属主时需要注意

只有特权级进程（CAP_CHOWN）才能使用chown()改变文件的用户ID。非特权用户只能改变文件的组ID为进程所属的组ID中的一个，
如果文件的属主或属组发生了改变，那么set-user-ID和set-group-ID权限位也会随之关闭。这是为了防止：普通用户若能打开某一可执行文件的set-user-ID(或set-group-ID)位，然后再设法令其为某些特权级用户所拥有，就可能在执行该文件时获得特权用户身份。

文件权限

目录权限

目录权限对3种权限的含义另有所指

若拥有目录的可执行权限，而无读权限，只要知道目录内文件的名称，仍可对其进行访问。

权限检查算法

只要在访问文件或目录的系统调用中指定了路径名称，内核就会检查相应文件的权限。如果赋予系统调用的路径名还包含目录前缀时，那么内核除去检查对文件本身所需的权限以外，还会检查前缀所含每个目录的可执行权限。一旦调用open()打开了文件，针对文件描述符的后续系统调用（read()、write()、fstat()、fcntl()、以及mmap()）将不再进行任何权限检查。

检查文件权限时，内核遵循以下规则：

对于特权级进程，授予其所有访问权限
若进程的有效用户ID与文件的用户ID相同，内核会根据文件的属主权限，授予进程相应的访问权限。
若进程的有效组ID或任一附属组ID与文件的组ID相匹配，内核会根据文件的属组权限，授予进程对文件的相应访问权限。
若以上三点皆不满足，内核会根据文件的other权限，授予进程相应权限。

umask()

umask是一种进程属性，在进程创建文件和目录时umask会对这些设置进行修改。比如某进程的umask为八进制022(—-w–w-)。其含义为此进程创建的文件或目录，对于同组或其他用户，应总是屏蔽写权限。

系统调用umask()可以将进程umask改变为umask()参数所指定的值。

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#include <sys/stat.h>

mod_t umask(mode_t mask);

Exercises

a) 根据权限检查的规则，内核会一次执行针对属主、属组以及其他用户的权限检查，进程的有效ID和文件的用户ID匹配则会根据文件的属主权限，授予进程相应的访问权限。所以将文件属主的所有权限剥夺后，即使其他用户可以访问文件，属主也无法访问文件。
b) 见目录权限部分

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