Linux stat函数和stat命令

stat函数和stat命令

linux文件里的【inode = index node】解释：要理解inode必须了解磁盘和【目录项】，inode实际是连接【目录项】和磁盘的中间物质。

图里的大圈代表硬件的磁盘，里面的小圈代表某个文件存储在磁盘上了。
【inode = index node】的node（承载node信息的结构体是：stat，stat的定义在后面）里面有：
- 文件大小
- 文件的最后修改时间
- 文件的所属用户
- 文件的权限
- 硬链接计数(ls -l 显示出来的数字)
- 块位置：指定文件存储在磁盘的具体位置。
下图中的hello是个普通文件，hello.hard是hello的硬链接
文件夹里放的就是每个文件的【目录项】如下图，【目录项】里有：
- 文件名
- 该目录项的大小
- 文件的类型
- inode

如何查看文件的【inode】呢？使用【-i】选项
```
ls -li 文件名
```
执行结果：
```
ys@ys-VirtualBox:~/lianxi1$ ls -li hello hello.hard 
3801352 -rw-rw-r-- 2 ys ys 0 4月  24 11:01 hello
3801352 -rw-rw-r-- 2 ys ys 0 4月  24 11:01 hello.hard
```
发现hello和hello.hard的inode（3801352）是相同的，也就说明了，只在磁盘上存了一份。
如何查看目录项呢？用emacs或者vim打开目录（lianxi1），截图如下。但是看不到文件的【inode】。

1，stat函数：取得指定文件的文件属性，文件属性存储在结构体stat里。

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

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

struct stat 结构体：

struct stat {
               dev_t     st_dev;         /* ID of device containing file */
               ino_t     st_ino;         /* Inode number */
               mode_t    st_mode;        /* File type and mode */
               nlink_t   st_nlink;       /* Number of hard links */
               uid_t     st_uid;         /* User ID of owner */
               gid_t     st_gid;         /* Group ID of owner */
               dev_t     st_rdev;        /* Device ID (if special file) */
               off_t     st_size;        /* Total size, in bytes */
               blksize_t st_blksize;     /* Block size for filesystem I/O */
               blkcnt_t  st_blocks;      /* Number of 512B blocks allocated */

               /* Since Linux 2.6, the kernel supports nanosecond
                  precision for the following timestamp fields.
                  For the details before Linux 2.6, see NOTES. */

               struct timespec st_atim;  /* Time of last access */
               struct timespec st_mtim;  /* Time of last modification */
               struct timespec st_ctim;  /* Time of last status change */

           #define st_atime st_atim.tv_sec      /* Backward compatibility */
           #define st_mtime st_mtim.tv_sec
           #define st_ctime st_ctim.tv_sec
           };

st_dev：设备ID，不太常用
st_ino：【inode】，【inode】是啥？不知道就看上面关于【inode】的解释
st_mode：文件的类型和权限，共16位，如下图。
- 0-11位控制文件的权限
- 12-15位控制文件的类型
0-2比特位：其他用户权限

3-5比特位：组用户权限

6-8比特位：本用户权限

9-11比特位：特殊权限

12-15比特位：文件类型（因为文件类型只有7中，所以用12-14位就够了

文件类型的宏如下（下面的数字是8进制）：

S_IFSOCK 0140000 socket
S_IFLNK 0120000 symbolic link（软连接）
S_IFREG 0100000 regular file（普通文件）
S_IFBLK 0060000 block device（块设备文件）
S_IFDIR 0040000 directory（目录）
S_IFCHR 0020000 character device（字符设备文件）
S_IFIFO 0010000 FIFO（管道）

另一种文件类型的宏：       
       S_ISREG(m)  is it a regular file?

       S_ISDIR(m)  directory?

       S_ISCHR(m)  character device?

       S_ISBLK(m)  block device?

       S_ISFIFO(m) FIFO (named pipe)?

       S_ISLNK(m)  symbolic link?  (Not in POSIX.1-1996.)

       S_ISSOCK(m) socket?  (Not in POSIX.1-1996.)

文件权限的宏如下：

       S_ISUID     04000   set-user-ID bit
       S_ISGID     02000   set-group-ID bit (see below)
       S_ISVTX     01000   sticky bit (see below)

       S_IRWXU     00700   owner has read, write, and execute permission
       S_IRUSR     00400   owner has read permission
       S_IWUSR     00200   owner has write permission
       S_IXUSR     00100   owner has execute permission

       S_IRWXG     00070   group has read, write, and execute permission
       S_IRGRP     00040   group has read permission
       S_IWGRP     00020   group has write permission
       S_IXGRP     00010   group has execute permission

       S_IRWXO     00007   others (not in group) have read,  write,  and
                           execute permission
       S_IROTH     00004   others have read permission
       S_IWOTH     00002   others have write permission
       S_IXOTH     00001   others have execute permission

st_nlink：硬连接计数
st_uid：这个文件所属用户的ID
st_gid：这个文件所属用户的组ID
st_rdev：特殊设备的ID，不太常用
st_size：文件的大小
st_blksize：不明是干啥的
st_blocks：不明是干啥的
struct timespec st_atim：最后访问的时间
struct timespec st_mtim：最后修改的时间

struct timespec st_ctim：最后状态改变的时间

struct timespec {
  __kernel_time_t tv_sec;  /* seconds */当前时间到1970.1.1 00:00:00的秒数
  long        tv_nsec;    /* nanoseconds *//纳秒数（不知道从哪到哪的）
};
1s  秒   = 1000ms 毫秒
1ms 毫秒 = 1000us 微秒
1us 微秒 = 1000ns 纳秒

pathname：文件名

返回值：0代表成功；-1代表失败，并设置error

例子：statbuf是结构体stat，可以看出来st_mode是个10进制的数字。

st_mode

用gdb显示st_mode，发现返回的st_mode是个10进制的数字，用gdb的【p/o】(o代表用8进制表示)命令把10进制的33204转换成了8进制的【0100664】，第一个0代笔是8进制，后三位的【100】代表文件类型，从上面的说明可以看出来【100】代表普通文件，最后三位的【664】代表这个文件的权限（本用户：rw-，组用户：rw-，其他用户：r--）。所以从st_mode里就可以得知文件的类型和权限设置（只使用了16个比特位，真的好节省空间，牛逼！）
st_uid
st_gid

发现st_uid和st_gid是1000，但这个1000怎么和用户对应上呢，查看/etc/passwd文件，发现用于ys的uid和gid都是1000，所以就对应上了。

stat命令，是stat函数对应，执行结果如下：

ys@ys-VirtualBox:~/lianxi1$ stat hello
  File: hello
  Size: 11          Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: 801h/2049d  Inode: 3801352     Links: 2
Access: (0764/-rwxrw-r--)  Uid: ( 1000/      ys)   Gid: ( 1000/      ys)
Access: 2019-04-24 17:02:39.199461489 +0800
Modify: 2019-04-24 16:54:16.407461489 +0800
Change: 2019-04-24 17:03:44.927461489 +0800

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