Understanding Unix/Linux Programming note：chapter 2, chapter 3, chapter 4

chapter 2:

Key-word: open file, read file, who, cp, logout

通过介绍who命令的编写来讲解Unix对文件的操作。

who命令用于显示系统中活动用户的情况，所有的这些数据都记录在utmp文件中，以struct utmp的形式存储。因此想要获取这些信息，就必须读utmp文件。这就用到了open, read, close函数。

Notice:

The utmp file allows one to discover information about who is currently using the system.

The file is a sequence of utmp structures, declared as follows in <utmp.h>.

也就是说：已登录用户的信息放在/var/run/utmp文件中，而utmp中的数据结构定义在/usr/include/utmp.h中。

cp命令就是read一个文件的数据，再将这组数据write入另外一个文件。

logout的实现是通过read一个文件的数据，修改这些数据，再将修改后的数据写入这个文件。

chapter 3：

Key-word: open directory, opendir, readdir, closedir, stat, ls

通过介绍ls命令的编写 来讲解Unix对目录的操作。

ls命令用于列出目录中所有文件（目录也是一种特殊的文件）的名字，以及这些文件的类型和属性。

目录是一种特殊的文件，它的内容是文件和目录的名字、i-节点等，这些信息以struct dirent 的形式记录在目录中（因为目录是一种特殊的文件）。因此要列出一个目录内所有目录和文件的名字、i-节点，就需要调用opendir, readdir, closedir通过读目录来获取信息。

注意：readdir返回的是一个指向目录的当前记录的指针，也就是一个指向struct dirent类型的指针。readdir一次只获取一个指向当前记录的指针，获取完后，Unix或者readdir内部已经将指针指向下一个记录，再调用readdir时就获取的是指向这个记录的指针。

但是要获取更详细的文件信息，就要调用stat。stat用于提取文件属性，包括：模式（mode），链接书（links），文件所有者（owner），大小（size）等，这些信息以struct stat 的形式记录在i-节点表中。每个i-节点编号指向i-节点表中的一个struc stat 结构。

如下所示stat有两个参数，第一是输入参数--文件名，第二个是输出参数--该文件的属性信息。

int result = stat(char * fname, struct stat * bufp)

因此，ls的实现过程就是：首先通过readdir()获取该目录内所有文件和目录的名字；然后调用stat来获取与这些文件和目录对应的更详细的文件属性。

chapter4:

Key-word: readdir, stat, pwd
本章通过介绍pwd命令的编写来讲解Unix文件系统。
pwd命令的编写主要用到了上一章讲到的readdir, stat命令。工作过程书中已经说明，如下：
（1）因为“."表示当前目录，可以用stat命令来获取当前目录里的i-节点号。
（2）因为”.."表示上级目录，可以用chdir命令来切换到上级目录。
（3）在“.."目录中，用readdir可以获取与(1)中i-节点对应的该目录的名字。
重复（1）到（3）步，直到到达文件树的顶端。

pwd命令的编写并不能解释Unix文件系统。下面是本章的一些重要概念：
（1）文件系统是文件和目录的集合。
（2）目录是名字（下层目录和文件的名字）和指针（下层目录和文件对应的i-节点表）的列表。
（3）目录中的每一个入口指向一个文件和目录。

（4）目录包含指向父目录和子目录的入口。

（5）Unix文件系统由3部分组成：1）超级块（无需理解）； 2）i-节点表，用于存储文件属性； 3）数据块，用于存储文件内容。

（6）i-节点号是文件的唯一标识；
注：（6）说明对于一个文件（数据块），i-节点号只能有一个，但是对应的链接（文件名）可以有多个。

（7）在Unix文件系统中，文件没有文件名，文件仅拥有i-节点号；但是链接有名字，即文件名；

（8）命令mkdir, rmdir, rm, ln, mv,处理的不是数据块，而是与i-节点号对应的链接。如：mv只是将链接从一个目录移动到另一个目录，并没有移动数据块。