0 個人資訊
- 張櫻姿
- 201821121038
- 計算1812
1 實驗目的
- 通過編程進一步了解檔案系統，
2 實驗內容
- 在服務器上用Vim撰寫一個程式：實作Linux系統命令
ls -lai的功能 - 給出運行結果截圖，對于每一列是如何獲取的，結合源代碼做解釋
3 實驗報告
3.1 ls -lai簡介
ls -l #以長格式顯示目錄下的內容串列，輸出的資訊從左到右依次包括檔案名，檔案型別、權限模式、硬連接數、所有者、組、檔案大小和檔案的最后修改時間等 ls -a #顯示所有檔案及目錄（ls內定將檔案名或目錄名稱為“.”的視為影藏，不會列出） ls -i #顯示檔案索引節點號（inode number）,一個索引節點代表一個檔案
3.2 實作程序
3.2.1 獲取檔案資訊的函式及檔案資訊結構體
stat函式：
#include<sys/stat.h> int stat(const char * path,struct stat * buf); /*將path引數（檔案或目錄）的檔案資訊寫到buf中，buf為傳出引數*/
stat結構體：
struct stat{ dev_t st_dev; //設備id號（無需用到） ino_t st_ino; //索引節點號 mode_t st_mode; //權限與檔案型別 nlink_t st_nlink; //硬鏈接數 uid_t st_uid; //用戶id ggid_t st_gid; //所在組id dev_t st_rdev; //設備id，對于特殊檔案才有（無需用到） off_t st_size; //大小，較為常用 blksize_t st_blocks; //檔案系統I/O的塊大小（無需用到） blkcnt_t st_blksize; //分配的512B（扇區）塊數（無需用到） time_t st_atime; //最后的訪問時間（無需用到） time_t st_mtime; //最后的修改時間，較為常用 time_t st_ctime; //最后的狀態改變時間（無需用到） }
因此，需對上述相應欄位格式化處理，
3.2.2 mode權限與型別判斷
判斷檔案型別的宏函式：
S_ISREG(m) is it a regular file? //判斷是否是普通檔案 S_ISDIR(m) directory? //判斷是否是目錄 S_ISCHR(m) character device? //判斷是否是字符設備 S_ISBLK(m) block device? //判斷是否是塊設備 S_ISFIFO(m) FIFO (named pipe)? //判斷是否是管道檔案 S_ISLNK(m) symbolic link? (Not in POSIX.1-1996.)//判斷使是否是符號鏈接（軟連接） S_ISSOCK(m) socket? (Not in POSIX.1-1996.) //判斷是否是SOCKET檔案
檔案權限宏變數：
S_IRUSR 00400 //用戶有讀權限 S_IWUSR 00200 //用戶有寫權限 S_IXUSR 00100 //用戶有執行權限 S_IRGRP 00040 //組有讀權限 S_IWGRP 00020 //組有寫權限 S_IXGRP 00010 //組有執行權限 S_IROTH 00004 //其他人有讀權限 S_IWOTH 00002 //其他人有寫權限 S_IXOTH 00001 //其他人有可執行權限
3.2.3 目錄操作函式及目錄資訊結構體
opendir函式及readdir函式：
DIR * opendir(const char * name); //打開一個目錄 struct dirent * readdir(DIR *); //讀目錄，依次回傳目錄的子項
dirent結構體：
struct dirent{ ino_t d_ino; //子項的i節點 off_t d_off; //節點的偏移量 unsigned short d_reclen;//長度 unsigned char d_type; //子項型別（常用） char d_name[256]; //子檔案名（常用） };
3.2.4 表示時間的方式
①秒差形式，1970年1月1日0時0分0秒的秒數差，得到的型別為time_t;
②結構形式，tm結構體：
struct tm{ int tm_sec; //Second [0,60].包含閏秒 int tm_min; //Minutes [0,59]. int tm_hour; //Hour [0,23]. int tm_mday; //Day of month [1,31]. int tm_mon; //Month of year [0,11].(January = 0) int tm_year; //Year Since 1900. int tm_wday; //Day of week [0,6] (Sunday = 0). int tm_yday; //Day of year [0,365].包含閏年 int tm_isdat;//Daylight Savings flag }
計算機大多數情況使用time_t，因為效率高，但是顯示時為tm結構形式，localtime()函式可以實作： time_t 到 tm 的轉換，time_t的指標做引數，回傳值tm的指標，
3.3 源代碼
1 #include<stdio.h> 2 #include<stdlib.h> 3 #include<string.h> 4 #include<time.h> 5 #include<unistd.h> 6 #include<sys/types.h> 7 #include<dirent.h> 8 #include<grp.h> 9 #include<pwd.h> 10 #include<errno.h> 11 #include<sys/stat.h> 12 #include<limits.h> 13 #include<assert.h> 14 15 int flag = 0; 16 //用于分析引數 17 void AnalPara(int argc,char *argv[],char *path) 18 { 19 int i = 0; 20 for(i = 1;i < argc; ++i) 21 { //如果argv[i]中第一個字符是'-'，則判斷是l a i中的哪些 22 if(strncmp(argv[i],"-",1)==0) 23 { 24 //引數為a時，把1賦值給flag，flag所在記憶體中第一個位置為1 25 if(strstr(argv[i],"a") != NULL) 26 { 27 flag |= 1 << 0; ////-a引數顯示該隱藏檔案 28 } 29 //引數為l時，第二個位置為1 30 if(strstr(argv[i],"l") != NULL) 31 { 32 flag |= 1 << 1; //-l引數顯示該檔案的詳細資訊 33 } 34 //引數為i時，第三個位置為1 35 if(strstr(argv[i],"i") != NULL) 36 { 37 flag |= 1 << 2; //-i引數顯示該檔案的inode number 38 } 39 //位運算可使用一個變數同時標記多個引數是否傳遞 40 } 41 //如果argv[i]中第一個字符不是'-'，則判斷所給路徑是直接路徑還是間接路徑 42 else 43 { 44 //直接路徑，copy到path字符陣列中 45 if(strncmp(argv[i],"/",1) == 0) 46 { 47 strcpy(path,argv[i]); 48 } 49 //間接路徑，將當前路徑與所給路徑連接 50 else 51 { 52 strcat(path,"/"); 53 strcat(path,argv[i]); 54 } 55 } 56 } 57 } 58 //用于輸出檔案名 59 void PrintfFileName(int mode,int uid,char *name) 60 { 61 //是目錄檔案 62 if(S_ISDIR(mode)) 63 { 64 //檔案名顯示為藍色 65 printf("\33[1;34m%s\033[0m ",name); 66 } 67 //是普通檔案 68 else if(S_ISREG(mode)) 69 { 70 if(mode & S_IXUSR||mode & S_IXGRP||mode & S_IXOTH) 71 { 72 if(uid==0) //屬主用戶，檔案名顯示為紅色 73 printf("\33[41;37m%s\033[0m ",name); 74 else //其他用戶，檔案名顯示為綠色 75 printf("\33[1;32m%s\033[0m ",name); 76 } 77 else 78 { 79 printf("%s ",name); 80 } 81 } 82 else 83 { 84 printf("%s ",name); 85 } 86 } 87 //用于輸出檔案詳細資訊 88 void PrintMoreInfo(int mode,struct stat st) 89 { //檔案權限判斷 90 char str[10] = {"----------"}; 91 92 if(S_ISDIR(mode)) str[0] = 'd'; 93 if(S_ISCHR(mode)) str[0] = 'c'; 94 if(S_ISBLK(mode)) str[0] = 'b'; 95 96 if(mode & S_IRUSR) str[1] = 'r'; 97 if(mode & S_IWUSR) str[2] = 'w'; 98 if(mode & S_IXUSR) str[3] = 'x'; 99 100 if(mode & S_IRGRP) str[4] = 'r'; 101 if(mode & S_IWGRP) str[5] = 'w'; 102 if(mode & S_IXGRP) str[6] = 'x'; 103 104 if(mode & S_IROTH) str[7] = 'r'; 105 if(mode & S_IWOTH) str[8] = 'w'; 106 if(mode & S_IXOTH) str[9] = 'x'; 107 108 int i = 0; 109 for(; i < 10; i++) 110 { 111 printf("%c",str[i]); 112 } 113 printf(". "); 114 printf("%ld ",st.st_nlink); 115 //輸出屬主 116 struct passwd *pd = getpwuid(st.st_uid); 117 assert(pd != NULL); 118 printf("%4s ",pd->pw_name); 119 //輸出組用戶 120 struct group *gp = getgrgid(st.st_gid); 121 assert(gp != NULL); 122 printf("%4s ",gp->gr_name); 123 //輸出檔案大小 124 printf("%4ld ",st.st_size); 125 //輸出最近操作時間 126 struct tm * lchangetime = localtime(&(st.st_mtime)); 127 printf("%d %d %d:%d ",(lchangetime->tm_mon+1),lchangetime->tm_mday,lchangetime->tm_hour,lchangetime->tm_min); 128 } 129 130 int main(int argc,char *argv[]) 131 { 132 char path[128]={0}; 133 //獲取當前路徑 134 getcwd(path,127); 135 //引數分析函式 136 AnalPara(argc,argv,path); 137 //打開該目錄并建立一個目錄流 138 DIR *dir = opendir(path); 139 if(dir == NULL) 140 { 141 char *p = path + strlen(path); 142 while(*p != '/') 143 p--; 144 p++; 145 printf("ls:can not access %s:No such file or directory\n",p); 146 exit(0); 147 } 148 //需要使用dirent結構體中的檔案名和檔案的inode number 149 struct dirent *dr = NULL; 150 //呼叫readdir函式獲取該目錄中的目錄項 151 while((dr = readdir(dir)) != NULL) 152 { 153 //當檔案名第一個字符是.時，為隱藏檔案，不輸出 154 if(((flag&1)==0) && (strncmp(dr->d_name,".",1) == 0)) 155 { 156 continue; 157 } 158 159 struct stat st; 160 char temp[128] = {0}; 161 strcpy(temp,path); 162 strcat(temp,"/"); 163 strcat(temp,dr->d_name); 164 stat(temp,&st); 165 //-li 166 if ((flag&2)==2) 167 { 168 //有引數i 169 if((flag&4)==4) 170 { 171 printf("%ld ",st.st_ino); 172 } 173 //有引數l 174 PrintMoreInfo(st.st_mode,st); 175 PrintfFileName(st.st_mode,st.st_uid,dr->d_name); 176 printf("\n"); 177 continue; 178 } 179 //-ai 180 if((flag&4)==4) 181 { 182 printf("%ld ",dr->d_ino); 183 PrintfFileName(st.st_mode,st.st_uid,dr->d_name); 184 continue; 185 } 186 //-a 187 PrintfFileName(st.st_mode,st.st_uid,dr->d_name); 188 } 189 if(argc == 1||(argc >1&&flag == 0)) 190 printf("\n"); 191 closedir(dir); 192 }
3.4 分析結果
3.4.1 ls -lai運行結果：
3.4.2 ./myls -lai運行結果：
3.4.3 分析輸出格式：
第一列為檔案/目錄的索引編號（inode number），如果是目錄，則使用dirent結構體中的d_ino獲取；如果是檔案，則使用stat結構體中的st_ino獲取，
第二列為檔案的權限，第一位的-表示不同的檔案型別（普通檔案，管道檔案），后面九位分別表示，該檔案的屬主，組用戶和其他用戶的讀、寫、執行三種不同的權限，
第三列為檔案的硬鏈接數，如果是一個目錄，則第2欄位表示該目錄所含子目錄的個數，使用stat結構體中的st_nlink獲取，
第四列為屬主用戶，使用stat結構體中的st_uid獲取，
第五列為組用戶，使用stat結構體中的st_gid獲取，
第六列為檔案所占用的大小，以位元組為單位，如果是目錄檔案，則表示該目錄的大小，而不是該目錄下所有檔案的大小，使用stat結構體中的st_size獲取，
第七列為最后修改時間，使用stat結構體中的st_mtime獲取，
第八列為檔案名，使用dirent結構體中的d_name獲取，
4 References
- https://blog.csdn.net/apollon_krj/article/details/54710135
- https://www.cnblogs.com/cherishry/p/5885107.html
- https://blog.csdn.net/jialexiao/article/details/71124930
- https://blog.csdn.net/longerzone/article/details/23870297
- https://blog.csdn.net/dream_allday/article/details/75243818
- https://blog.csdn.net/daoer_sofu/article/details/102456935
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標籤：Linux
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