Типы файлов Unix

Семь стандартных типов файлов Unix : обычный , каталог , символическая ссылка , специальный FIFO , специальный блок , специальный символ и сокет , как определено POSIX . ^[1] Различные реализации, специфичные для ОС, допускают больше типов, чем требует POSIX (например, двери Solaris ). Тип файла можно определить по ls -l Команда, которая отображает тип в первом символе поля разрешений файловой системы .

Для обычных файлов Unix не навязывает и не предоставляет никакой внутренней файловой структуры; поэтому их структура и интерпретация полностью зависят от программного обеспечения, использующего их. ^[2] Однако file Обычно команду можно использовать для определения типа данных, которые они содержат. ^[3]

Представительства

Числовой

В структуре статистики тип файла и разрешения ( режим ) хранятся вместе в st_mode битовое поле , имеющее размер не менее 12 бит (3 бита для указания типа среди семи возможных типов файлов; 9 бит для разрешений). Структура разрешений определяется POSIX как минимум 9 младших битов, но остальная часть не определена. ^[1]

По соглашению, режим представляет собой 16-битное значение, записанное в виде шестизначного восьмеричного числа без ведущего нуля. Часть формата занимает первые 4 бита (2 восьмеричные цифры) и «010» ( 1000 в двоичном формате) обычно обозначает обычный файл. Следующие 3 бита (1 цифра) обычно используются для setuid, setgid и Sticky . Последняя часть уже определена POSIX как содержащая разрешение. Примером может служить «100644» для типичного файла. Этот формат можно увидеть, в git , tar и ar . среди прочего, ^[4]

Тип файла можно проверить с помощью макросов, например S_ISDIR. Такая проверка обычно выполняется путем маскировки режима с помощью S_IFMT (часто восьмеричное число «170000» для обозначения ведущих 4 битов) и проверка соответствия результата S_IFDIR. S_IFMT это не основная концепция POSIX, а расширение X/Open System Interfaces (XSI); системы, соответствующие только POSIX, могут использовать некоторые другие методы. ^[1]

Строка режима

Возьмем, к примеру, одну строку в ls -l выход:

drwxr-xr-x 2 root root     0 Jan  1  1970 home

POSIX определяет ^[5] формат вывода для длинного формата ( -l вариант). В частности, первое поле (перед первым пробелом) называется «строкой режима файла», здесь drwxr-xr-x. Его первый символ описывает тип файла, здесь d (каталог). Остальная часть этой строки указывает права доступа к файлу .

Примеры реализации

Версия coreutils GNU ls использует вызов filemode(), функция glibc (представленная в gnulib библиотеке ^[6]), чтобы получить строку режима.

FreeBSD использует более простой подход, но допускает меньшее количество типов файлов. ^[7]

Каталог

Наиболее распространенным специальным файлом является каталог. Расположение файла каталога определяется используемой файловой системой. Поскольку в Unix доступно несколько файловых систем, как собственных, так и неродных, не существует единой структуры файлов каталога.

Каталог помечен значком d в качестве первой буквы в поле режима вывода ls -dl^[5] или stat, например

$ ls -dl /
drwxr-xr-x 26 root root 4096 Sep 22 09:29 /

$ stat /
  File: "/"
  Size: 4096            Blocks: 8          IO Block: 4096   directory
Device: 802h/2050d      Inode: 128         Links: 26
Access: (0755/drwxr-xr-x)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
...

Символическая ссылка

Символическая ссылка — это ссылка на другой файл. Этот специальный файл хранится как текстовое представление пути к указанному файлу (это означает, что пункт назначения может быть относительным путем или вообще не существовать).

Символическая ссылка помечается значком l (нижний регистр L) в качестве первой буквы строки режима, например, в этом сокращенном виде ls -l выход: ^[5]

lrwxrwxrwx ... termcap -> /usr/share/misc/termcap
lrwxrwxrwx ... S03xinetd -> ../init.d/xinetd

FIFO (именованный канал)

Одной из сильных сторон Unix всегда было межпроцессное взаимодействие . Среди возможностей, предоставляемых ОС, есть каналы , которые соединяют выход одного процесса со входом другого. Это нормально, если оба процесса существуют в одном пространстве родительского процесса и запущены одним и тем же пользователем, но бывают случаи, когда взаимодействующие процессы должны использовать FIFO, называемые здесь именованными каналами . Одно из таких обстоятельств возникает, когда процессы должны выполняться под разными именами пользователей и разрешениями.

Именованные каналы — это специальные файлы, которые могут существовать в любом месте файловой системы. Их можно создать командой mkfifo как в mkfifo mypipe.

Именованный канал помечается значком p в качестве первой буквы строки режима, например, в этом сокращенном виде ls -l выход: ^[5]

prw-rw---- ... mypipe

Розетка

Сокет — это специальный файл, используемый для межпроцессного взаимодействия , который обеспечивает связь между двумя процессами. Помимо отправки данных, процессы могут отправлять дескрипторы файлов через соединение сокета домена Unix, используя команду sendmsg() и recvmsg() системные вызовы.

В отличие от именованных каналов, которые допускают только однонаправленный поток данных, сокеты полностью поддерживают дуплексный режим .

Розетка отмечена значком s в качестве первой буквы строки режима, например

srwxrwxrwx /tmp/.X11-unix/X0

Файл устройства (блок, символ)

В Unix почти все объекты обрабатываются как файлы и располагаются в файловой системе, даже такие аппаратные устройства, как жесткие диски. Большим исключением являются сетевые устройства, которые не отображаются в файловой системе, а обрабатываются отдельно.

Файлы устройств используются для применения прав доступа к устройствам и направления операций с файлами соответствующим драйверам устройств.

Unix проводит различие между символьными и блочными устройствами. Различие примерно следующее:

Символьные устройства обеспечивают только последовательный поток ввода или принимают последовательный поток вывода.
Блочные устройства доступны в произвольном порядке

Хотя, например, разделы диска могут иметь как символьные устройства, обеспечивающие небуферизованный произвольный доступ к блокам раздела, так и блочные устройства, обеспечивающие буферизованный произвольный доступ к блокам раздела.

Символьное устройство отмечено значком c в качестве первой буквы строки режима, а блочное устройство помечается знаком b, например, в этом сокращенном виде ls -l выход: ^[5]

crw-rw-rw- ... /dev/null
brw-rw---- ... /dev/sda

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с "<sys/stat.h>" . Базовые спецификации открытой группы, выпуск 6 . Открытая группа. 21 июля 2019 года. Архивировано из оригинала 27 ноября 2016 года . Проверено 10 февраля 2017 г. .
^ Лукидес, Майк (октябрь 2002 г.). «Когда файл не является файлом?». Unix Power Tools (3-е изд.). О'Рейли. п. 80. ИСБН 9780596003302 . Файл - это не что иное, как поток байтов...
^ " file" . IEEE Std 1003.1-2017 ( POSIX ) . Открытая группа . 2018. Архивировано из оригинала 12 октября 2018 г. Проверено 26 октября 2023 г.
^ Китт, Стивен. «Какой файловый режим является символической ссылкой?» . Обмен стеками Unix и Linux .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и " ls Архивировано из IEEE Std 1003.1-2008 ( POSIX ) . Открытая группа. 11 марта 2017. оригинала 3 августа 2017 года . Проверено 10 февраля 2017 года .
^ «функция файлового режима в GNU coreutils» . ГНУ. 11 марта 2017 г.
^ «функция printtype из FreeBSD» . FreeBSD. 11 марта 2017 г.

[stath-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с "<sys/stat.h>" . Базовые спецификации открытой группы, выпуск 6 . Открытая группа. 21 июля 2019 года. Архивировано из оригинала 27 ноября 2016 года . Проверено 10 февраля 2017 г. .

[2] Лукидес, Майк (октябрь 2002 г.). «Когда файл не является файлом?». Unix Power Tools (3-е изд.). О'Рейли. п. 80. ИСБН 9780596003302 . Файл - это не что иное, как поток байтов...

[3] " file" . IEEE Std 1003.1-2017 ( POSIX ) . Открытая группа . 2018. Архивировано из оригинала 12 октября 2018 г. Проверено 26 октября 2023 г.

[4] Китт, Стивен. «Какой файловый режим является символической ссылкой?» . Обмен стеками Unix и Linux .

[ls-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и " ls Архивировано из IEEE Std 1003.1-2008 ( POSIX ) . Открытая группа. 11 марта 2017. оригинала 3 августа 2017 года . Проверено 10 февраля 2017 года .

[6] «функция файлового режима в GNU coreutils» . ГНУ. 11 марта 2017 г.

[7] «функция printtype из FreeBSD» . FreeBSD. 11 марта 2017 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]