操作系统第四次实验：文件系统

姓名：张越

班级：计算1811

学号：201821121006

 

1.编写程序

在服务器上用Vim编写一个程序：实现Linux系统命令ls -lai的功能，给出源代码。

关于ls-lai
ls -l   #以长格式显示目录下的内容列表。输出的信息从左到右依次包括文件名，文件类型、权限模式、硬连接数、所有者、组、文件大小和文件的最后修改时间等
ls -a   #显示所有档案及目录（ls内定将档案名或目录名称为“.”的视为影藏，不会列出）
ls -i   #显示文件索引节点号（inode number）,一个索引节点代表一个文件

.实验源代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<dirent.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
#include<fcntl.h>
#include<time.h>
#include<pwd.h>
#include<grp.h>

void error_printf(const char* );

void list_dir(const char* );
void list_message(const char* , const struct stat*);


void file_type(const struct stat* );
void file_power(const struct stat* );
void file_id(const struct stat* );

void file_mtime(const struct stat* );

void link_printf(const char* );
void error_printf(const char* funname)
{
    perror(funname);
    exit(EXIT_FAILURE);
    /* 
    * EXIT_SUCCESS和EXIT_FAILURE是两个常量。
    * EXIT_SUCCESS=0，EXIT_FAILURE=1。
    * 0表示程序寿终正寝，1表示死于非命。
    */
}


void list_dir(const char* pathname)
{
    DIR* ret_opendir = opendir(pathname); // 打开目录"pathname"
    if(ret_opendir == NULL)
        error_printf("opendir");

    int ret_chdir = chdir(pathname); // 改变工作目录至"pathname"，便于stat函数的使用
    if(ret_chdir == -1)
        error_printf("chdir");

    struct dirent* ret_readdir = NULL; // 定义readdir函数返回的结构体变量
    while(ret_readdir = readdir(ret_opendir)) // 判断是否读取到目录尾
    {
        char* filename = ret_readdir->d_name; // 获取文件名
        struct stat file_message = {}; // 定义stat函数返回的结构体变量
        int ret_stat = lstat(filename, &file_message); // 获取文件信息
        if(ret_stat == -1) // stat读取文件错误则输出提示信息
            printf("%s error!", filename);
        else if(strcmp(filename,".") && strcmp(filename,"..")) // 不输出当前目录与上一级目录
            list_message(filename, &file_message);
    }
}

void list_message(const char* filename, const struct stat* file_message)
{   

    file_type(file_message); // 判断打印文件类型

 printf("%d ",(int)file_message->st_ino);//添加索引号
    file_power(file_message); // 判断并打印文件权限
    printf("%d ", file_message->st_nlink); // 打印硬链接数
    file_id(file_message); // 转换并打印用户id与组id
    printf("%5ld ", file_message->st_size); // 打印文件大小
    file_mtime(file_message); // 打印文件最后修改时间
    printf("%s ", filename); // 打印文件名
    if(S_ISLNK(file_message->st_mode)) // 如果是软链接文件，打印其指向的位置
        link_printf(filename);
    puts("");
}
void file_type(const struct stat* file_message) 
{
    mode_t mode = file_message->st_mode;

    if     (S_ISREG(mode))  printf("-"); // 普通文件
    else if(S_ISDIR(mode))  printf("d"); // 目录文件
    else if(S_ISCHR(mode))  printf("c"); // 字符设备文件
    else if(S_ISBLK(mode))  printf("b"); // 块设备文件
    else if(S_ISFIFO(mode)) printf("p"); // 管道文件
    else if(S_ISLNK(mode))  printf("l"); // 链接文件
    else                    printf("s"); // socket文件
}

void file_power(const struct stat* file_message)
{
    mode_t mode = file_message->st_mode;


    printf("%c", mode&S_IRUSR?'r':'-');
    printf("%c", mode&S_IWUSR?'w':'-');
    printf("%c", mode&S_IXUSR?'x':'-');


    printf("%c", mode&S_IRGRP?'r':'-');
    printf("%c", mode&S_IWGRP?'w':'-');
    printf("%c", mode&S_IXGRP?'x':'-');

    printf("%c", mode&S_IROTH?'r':'-');
    printf("%c", mode&S_IWOTH?'w':'-');
    printf("%c ", mode&S_IXOTH?'x':'-');
}

void file_id(const struct stat* file_message)
{

    struct passwd* pwd;
    pwd = getpwuid(file_message->st_uid);
    printf("%s ",pwd->pw_name);

    struct group* grp;
    grp = getgrgid(file_message->st_gid);
    printf("%s ",grp->gr_name);

   
}

void file_mtime(const struct stat* file_message)
{
    struct tm* t = localtime(&file_message->st_mtime);
    printf("%2d月 %2d %02d:%02d ", t->tm_mon+1, t->tm_mday, t->tm_hour, t->tm_min);
}

void link_printf(const char* filename)
{
    char buf[1024] = "123";
    if(0 == readlink(filename, buf, sizeof(buf)))
        error_printf("readlink");
    printf("-> %s ",buf);
}
 int main()
 { char path[1024] = {};
strcpy(path,"./");
 struct stat file_message = {};

int ret_stat = lstat(path, &file_message);
if(ret_stat == -1)
error_printf("stat");

if(S_ISDIR(file_message.st_mode)) // 判断是否为目录
 list_dir(path);
else
list_message(path, &file_message);
 return 0;

 }

　　

2. 分析运行结果

给出运行结果截图，对于每一列是如何获取的，结合源代码做解释

执行命令 ls -lai以后的运行结果

分析：

第一字段：为索引号；

 printf("%d ",(int)file_message->st_ino);//用于添加索引号

第二字段：首字母代表文件的类型; “-”开头的是普通文件，代表无对应条件。"p"开头的是管道文件。"rwx"分别代表具有读写执行的权限等等。

void file_type(const struct stat* file_message) 
 57 {
 58     //mode_t mode = (*get_message).st_mode;
 59     mode_t mode = file_message->st_mode;
 60 
 61     if     (S_ISREG(mode))  printf("-"); // 普通文件
 62     else if(S_ISDIR(mode))  printf("d"); // 目录文件
 63     else if(S_ISCHR(mode))  printf("c"); // 字符设备文件
 64     else if(S_ISBLK(mode))  printf("b"); // 块设备文件
 65     else if(S_ISFIFO(mode)) printf("p"); // 管道文件
 66     else if(S_ISLNK(mode))  printf("l"); // 链接文件
 67     else                    printf("s"); // socket文件
 68 }

第三字段：关于文件硬链接的连接数量

printf("%d ", file_message->st_nlink); 

第四字段：文件拥有者

struct passwd* pwd;
    pwd = getpwuid(file_message->st_uid);
    printf("%s ",pwd->pw_name);  //打印出文件拥有的人的名字

第五字段：拥有文件的用户所在的组

struct group* grp;
    grp = getgrgid(file_message->st_gid);
    printf("%s ",grp->gr_name);

第六字段：以字节为单位的文件大小

printf("%5ld ", file_message->st_size); // 打印文件大小

第七字段：最后修改文件的时间

 struct tm* t = localtime(&file_message->st_mtime);
    printf("%2d月 %2d %02d:%02d ", t->tm_mon+1, t->tm_mday, t->tm_hour, t->tm_min);

第八字段：文件名字

 printf("%s ", filename);

3. 通过该实验产生新的疑问及解答

在linux系统中命令 ls-l 跟ls-lai的区别是什么？

答：第一个不会显示影藏文件，第二个会显示影藏文件，并别影藏文件以点开头的文件。

在运行结果中显示的Total的含义是什么？

答：total的意思是：列表中所有文件的磁盘空间占用总和，也就是资源占用总和，它的统计单位是kb。 

实验参考链接  https://www.cnblogs.com/usingnamespace-caoliu/p/9351773.html

                        https://blog.csdn.net/apollon_krj/article/details/54710135