?1 File Times

每個(gè)文件會(huì)維護(hù)三個(gè)時(shí)間字段，每個(gè)字段代表的時(shí)間都不同。如下表所示：

字段說明：

• st_mtim（the modification time）記錄了文件內(nèi)容最后一次被修改的時(shí)間。
• st_ctim（the changed-status time）記錄了文件的i-node最后一次被修改的時(shí)間，如修改文件權(quán)限位，修改文件所有者ID，修改關(guān)聯(lián)到該文件的link數(shù)目。

i-node中的信息和文件的實(shí)際內(nèi)容是分離的，所以當(dāng)更新i-node時(shí)，需要更新的時(shí)st_ctim（the changed-status time），而不是st_mtim（the modification time）。

命令ls各個(gè)參數(shù)排序時(shí)使用的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)：

• 參數(shù)-l和-t：使用st_mtim（the modification time of the file）
• 參數(shù)-u：使用st_atim（the last-access time of file）
• 參數(shù)-c：使用st_ctim（the last-change time of i-node status）

下表總結(jié)了會(huì)影響這三種時(shí)間的部分函數(shù)，在看到表之前，我們需要了解：

• 目錄就是一個(gè)文件，該文件包含了目錄索引：目錄包含的文件名列表和關(guān)聯(lián)的i-node數(shù)目。
• 新建，刪除或者修改目錄中包含的索引，會(huì)更新該目錄的三種時(shí)間。
• 例如：新建一個(gè)文件，會(huì)更新包含該文件的目錄中相應(yīng)的時(shí)間，和該文件的i-node。而讀寫文件，則只會(huì)影響該文件的時(shí)間，而不會(huì)影響包含該文件的目錄。

?

函數(shù)作用：修改文件的access time和modification time。

函數(shù)聲明：

#include <sys/stat.h>

int futimens(int fd, const struct timespec times[2]);

int utimensat(int fd ,const char *path, const struct timespec times[2], int flag);

參數(shù)說明：

strcut timespec結(jié)構(gòu)體中至少包含兩個(gè)時(shí)間字段：time_t tv_sec（秒）和long tv_nsec（毫微秒）。

數(shù)組times包含兩個(gè)時(shí)間：第一個(gè)元素是access time，第二個(gè)元素是modification time。

函數(shù)行為受參數(shù)times的取值影響，需要參考時(shí)可以自行查詢。

?

同時(shí)，執(zhí)行上面的一對(duì)函數(shù)也會(huì)對(duì)權(quán)限有要求，要求如下：

• 如果times參數(shù)為非空指針，或者tv_nsec字段為UTIME_NOW，則調(diào)用該函數(shù)要求：進(jìn)程的the effective user ID必須等于文件所有者的ID，或進(jìn)程有對(duì)該文件的寫權(quán)限，或者進(jìn)程是一個(gè)管理員（super user）進(jìn)程。
• 如果times參數(shù)為非空指針，并且tv_nsec字段的取值不是UTIME_NOW和UTIME_OMIT，則調(diào)用該函數(shù)要求：進(jìn)程的effective user ID必須等于該文件的所有者ID，或者進(jìn)程是一個(gè)管理員進(jìn)程。和上面一條不同的一點(diǎn)是，此種情況下僅僅對(duì)文件有寫權(quán)限是不夠的。
• 如果times參數(shù)為非空指針，并且tv_nsec字段的取值為UTIME_OMIT，則沒有權(quán)限檢查。

函數(shù)細(xì)節(jié)：

• 函數(shù)futimens要求文件必須打開，獲取fd之后才可以修改文件相應(yīng)的時(shí)間。
• 函數(shù)futimensat則可以通過制定一個(gè)文件的絕對(duì)路徑來修改文件的時(shí)間屬性，而此時(shí)fd參數(shù)被忽略。
• 同時(shí)，當(dāng)目標(biāo)文件為一個(gè)符號(hào)鏈接時(shí)，默認(rèn)的函數(shù)行為是追蹤該鏈接至真實(shí)文件，參數(shù)flag可以修改該默認(rèn)行為，flag取值為AT_SYMLINK_NOFOLLOW時(shí)，修改的文件為該符號(hào)鏈接本身。

函數(shù)utimes通過制定一個(gè)文件路徑pathname，來修改文件的相關(guān)時(shí)間。

函數(shù)聲明：

#include <sys/time.h>

int utimes(const char *pathname, const struct timeval times[2]);

strcut timeval {

? ? time_t tv_sec;

? ? long tv_usec;

};

我們不能指定修改時(shí)間字段st_ctim（changed-status time），但是在調(diào)用utimes函數(shù)時(shí)，該字段被自動(dòng)更新。

Example：

?例子情景：

• 通過open的O_TRUNC選項(xiàng)來使得一個(gè)文件為空，長(zhǎng)度為0；
• 為了不修改文件的access time和modification time，先使用stat函數(shù)獲取修改之前的時(shí)間；
• 截取文件長(zhǎng)度至0，然后使用futimes函數(shù)重置文件時(shí)間字段為修改前的時(shí)間。

Code：

#include "apue.h"

#include <fcntl.h>

?

int

main(int argc, char *argv[])

{

? ? int ? ? ? ? ? ? i, fd;

? ? struct stat ? ? statbuf;

? ? struct timespec times[2];

?

? ? for (i = 1; i < argc; i++) {

? ? ? ? if (stat(argv[i], &statbuf) < 0) {? /* fetch current times */

? ? ? ? ? ? err_ret("%s: stat error", argv[i]);

? ? ? ? ? ? continue;

? ? ? ? }

? ? ? ? if ((fd = open(argv[i], O_RDWR | O_TRUNC)) < 0) { /* truncate */

? ? ? ? ? ? err_ret("%s: open error", argv[i]);

? ? ? ? ? ? continue;

? ? ? ? }

? ? ? ? times[0] = statbuf.st_atim;

? ? ? ? times[1] = statbuf.st_mtim;

? ? ? ? if (futimens(fd, times) < 0)? ? ? ? /* reset times */

? ? ? ? ? ? err_ret("%s: futimens error", argv[i]);

? ? ? ? ? ??continue;

? ? ? ? }

? ? ? ? times[0] = statbuf.st_atim;

? ? ? ? times[1] = statbuf.st_mtim;

? ? ? ? if (futimens(fd, times) < 0)? ? ? ? /* reset times */

? ? ? ? ? ? err_ret("%s: futimens error", argv[i]);

? ? ? ? close(fd);

? ? }

? ? exit(0);

}

運(yùn)行結(jié)果：（由于我用的mac os不支持的原因，并沒有編譯成功該例，所以直接用書上的結(jié)果）

從結(jié)果中可以看到，last-modification time和last-access time沒有改變，而changed-status time發(fā)生了改變。

?

mkdir和mkdirat函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)新的空的目錄，rmdir函數(shù)用來刪除目錄。

函數(shù)聲明：

#include <sys/stat.h>

int mkdir(const char* pathname, mode_t mode);

int mkdirat(int fd, const char* pathname, mode_t mode);

參數(shù)mode取值為基于在前面一篇提到過的文件創(chuàng)建掩碼（file creation mask of PRocess）。

?rmdir函數(shù)用來刪除一個(gè)空的目錄，空目錄中只含有兩個(gè)記錄（dot和dot-dot）。

函數(shù)聲明：

#include <sys/stat.h>

int rmdir(const char* pathname);

上面的三個(gè)函數(shù)，調(diào)用成功返回0，失敗返回-1.

?

對(duì)于目錄文件，只要有相應(yīng)的權(quán)限，任何人都可以讀取目錄文件的內(nèi)容。但是為了保證系統(tǒng)正常工作，只有內(nèi)核可以對(duì)目錄文件執(zhí)行寫操作。

在前面的章節(jié)中，我們了解到，目錄文件的寫權(quán)限位和執(zhí)行權(quán)限位決定了我們是否可以在該目錄下創(chuàng)建和刪除文件，但是它們并不能允許我們寫目錄文件本身。

讀文件操作依賴于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。相關(guān)函數(shù)聲明如下:

#include <dirent.h>

DIR *opendir(const char* pathname);

DIR *fdopendir(int fd); ? // return : pointer if OK, NULL on error

struct dirent *readdir(DIR *dp); ? ?// return : pointer if OK, at end of directory or error

void rewinddir(DIR *dp);

int closed(DIR *dp); ? ?// return : 0 if OK, -1 on error

long telluride(DIR *dp); ? ?// return : current location in directory associated with dp

void seekdir(DIR *dp, long loc);

細(xì)節(jié)說明：

• 結(jié)構(gòu)體struct dirent定義在頭文件<dirent.h>中，依賴于具體的實(shí)現(xiàn)，但是至少包含兩個(gè)成員：ino_t d_ino（inode number）和char d_name[]（null-terminated filename）。
• 結(jié)構(gòu)體DIR會(huì)在后面的章節(jié)詳細(xì)討論。
• opendir和fdopendir返回一個(gè)指向DIR結(jié)構(gòu)體的指針，該指針會(huì)用在另外五個(gè)函數(shù)中。
• readdir返回目錄的第一條記錄，當(dāng)readdir使用fdopendir返回的指針時(shí)，讀取的記錄取決于傳給fdopendir的參數(shù)fd的偏移量。

?

每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)工作目錄（current working directory），工作目錄是進(jìn)程的一個(gè)屬性。

函數(shù)聲明：

#include <unistd.h>

int chdir(const char* pathname);

int fchdir(int fd);

?比較簡(jiǎn)單，不做贅述。

如果我們希望獲取當(dāng)前工作目錄的完整信息（絕對(duì)路徑），無法直接從內(nèi)核獲取，因?yàn)閮?nèi)核只是維護(hù)了一個(gè)指向該目錄的指針。

如果我們要獲取絕對(duì)路徑，需要通過dot-dot進(jìn)入上級(jí)目錄，讀取該級(jí)目錄的信息，獲取目錄名，然后再依次訪問上級(jí)目錄一直到根目錄，最后拼出絕對(duì)路徑。

函數(shù)getcwd就是實(shí)現(xiàn)了這個(gè)功能。

函數(shù)聲明：

#include <unistd.h>

char* getcwd(char *buf, size_t size);

需要注意的一點(diǎn)是，這里的buf需要足夠大，size為它的大小。buf需要容納絕對(duì)路徑加上一個(gè)字節(jié)的null終止符。

?Example:

函數(shù)功能：修改當(dāng)前工作目錄（chdir）并獲取該工作目錄絕對(duì)路徑（getcwd）

Code：

#include "apue.h"

?

int

main(void)

{

? ? char? ? *ptr;

? ? size_t? ? ? size;

?

? ? if (chdir("/usr/") < 0)

? ? ? ? err_sys("chdir failed");

?

? ? ptr = path_alloc(&size);? ? /* our own function */

? ? if (getcwd(ptr, size) == NULL)

? ? ? ? err_sys("getcwd failed");

?

? ? printf("cwd = %s/n", ptr);

? ? exit(0);

}

切換工作目錄到/usr/并打印工作目錄。

?

如下表所示

??

這一章包括了三篇內(nèi)容，主要圍繞stat函數(shù)，了解了：

• stat結(jié)構(gòu)體中的各個(gè)成員；
• UNIX文件和目錄的各個(gè)屬性；
• 操作文件和目錄的常用函數(shù)；
• UNIX文件系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)。

下一章我們將會(huì)學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)IO庫。?

?

參考資料：

《Advanced Programming in the UNIX Envinronment 3rd》

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