アクセス制御、ファイルの属性、ディレクトリの構造

----------------------------------------------------------------------
	if( S_ISREG(buf.st_mode) )
	{
	    ファイルの時の処理;
	}
	else if( S_ISDIR(buf.st_mode) )
	{
	    ディレクトリの時の処理;
	}
----------------------------------------------------------------------

モードの下位９ビット（上の例では、8進数で 644 ）は、許可されたアクセス 方法を表している。その９ビットは、３ビットづつに区切られおり、上位から 所有者（owner）、グループ（group）、その他（others）に許可（permission） されているアクセス方式を表している。所有者（owner）の代りに、利用者 （user）という言葉が使われることもある。

各３ビットは次の様なアクセス方法が許可されていることを意味する。

----------------------------------------------------------------------
ls -l	3ビット値	アクセス権
----------------------------------------------------------------------
r	4		読込み可能
w	2		書込み可能
x	1		実行可能（ディレクトリの場合は、検索可能）
----------------------------------------------------------------------

■umaskの影響

1. ファイルやディレクトリを作るプログラムの中で指定したモード
2. マスク

◆マスクの影響と操作

◆マスクの表示

----------------------------------------------------------------------
% umask 
22
% 
----------------------------------------------------------------------

umask を操作するシステム・コールは、umask(コマンドと同じ名前)である。

マスクは、モードと同じく８進数で考える。たとえば、022 は、次のように 読む。

----------------------------------------------------------------------

   ---       000 新しいファイルは、自分自身は、読み書き自由。
      -w-    020 同じグループの人は、ファイルの書込みを禁止する。
+)       -w- 002 その他の人も、ファイルの書込みを禁止する。
----------------
             022

----------------------------------------------------------------------

◆マスクを変える

----------------------------------------------------------------------
% umask 
22
%
% umask 066 
% umask 
66
% 
----------------------------------------------------------------------

umask コマンドによるマスクの設定は、 普通、~/.cshrc や ~/.login に入れる。 rsh コマンド時も実行さ れるように、~/.cshrc に入れて置くのが無難である。

◆普通のファイルを作る時のマスクの影響

	open("file1",O_CREAT|O_TRUNC,0666);

	mode = 0666 & ~mask ;

	mode = 0666 - mask ;

たとえば、マスクが 022 の時、作 成されるファイルのモードは、666からマスクの022を引くので、次のように 644 (rw-r--r--) になる。

----------------------------------------------------------------------
% umask 
22
% echo "This is file1" > file1 
% ls -l file1 
-rw-r--r--  1 yas            14 Sep 14 17:25 file1
% 
----------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------
% umask 000 
% umask 
0
% rm file1 
% echo "This is file1" > file1 
% ls -l file1 
-rw-rw-rw-  1 yas            14 Sep 14 17:29 file1
% 
----------------------------------------------------------------------

マスクは、新しくファイルを作る時にのみ有効である。すでに、ファイルが存 在する場合、ファイルに書込みをしても、モードは変わらない。たとえば、

----------------------------------------------------------------------
% chmod 777 file1 
% ls -l file1 
-rwxrwxrwx  1 yas            14 Jan 23 16:28 file1
% umask 022 
% echo "a" > file1 
% ls -l file1 
-rwxrwxrwx  1 yas             2 Jan 23 18:05 file1
% 
----------------------------------------------------------------------

◆ディレクトリを作る時のマスクの影響

	mkdir("dir1",0777 );

	mode = 0777 & ~mask

たとえば、マスクが 022 の時、作成されるディレクトリのモードは、777から マスクの022を引くので、次のように 755 (rwxr-xr-x) に なる。

----------------------------------------------------------------------
% umask 
22
% mkdir dir1 
% ls -ld dir1 
drwxr-xr-x  2 yas           512 Jan 23 18:09 dir1
% 
----------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------
% umask 0 
% rmdir dir1 
% mkdir dir1 
% ls -ld dir1 
drwxrwxrwx  2 yas           512 Jan 23 18:09 dir1
% 
----------------------------------------------------------------------

■リンクと名前

• 本名。実リンク。ハードリンク。
• 別名。シンボリック・リンク。ソフトリンク。

----------------------------------------------------------------------
% ls -li /usr/bsd/{compress,uncompress,zcat} 
1048720 -rwxr-xr-x    1 root     sys        33700   3月 28日 10時57分 /usr/bsd/compress
1048618 lrwxr-xr-x    1 root     sys            8   2月  4日 05時50分 /usr/bsd/uncompress -> compress
1048620 lrwxr-xr-x    1 root     sys            8   2月  4日 05時50分 /usr/bsd/zcat -> compress
% 
----------------------------------------------------------------------

シンボリック・リンクは、内部的には別のファイルの名前（シンボル）を含ん でいる特殊なファイルである。open() などのシステムコールでは、自動的に リンクの先の名前に置き換えられる。シンボリック・リンクは、symlink() シ ステム・コールで作成することができる。

◆ディレクトリの実リンク

本名は、open(), creat(), mkdir() の時に作られる。それ以外に、link() シ ステム・コールで増やすことができる。リンクを減らすには、unlink() シス テム・コールを使う。リンクが１つしかないファイルに unlink() を行うと、 ファイルが削除される。

■getdents(2)によるディレクトリの内容の取得

UNIXのディレクトリは、ディスク中では、可変長の構造体になっている。Ｃ言 語では、直接的には可変長の構造体を扱うことはできない。

IRIX では、getdents(2) システム・コールを使うと、ディスク中に保存され たディレクトリに近いデータを得ることができる。（システム・コールは、シ ステムにより異なる。システムによっては、ディレクトリについても、read() が使えるものがある。SunOS, Solaris でも、getdents()。HP-UX では、 getdirentries()

----------------------------------------------------------------------
   1:	/*
   2:	        dir-getdents.c -- ディレクトリの内容を表示するプログラム
   3:	        ~yas/syspro-2001/dir/dir-getdents.c
   4:	        $Header: /home/lab2/OS/yas/syspro-2001/dir/RCS/dir-getdents.c,v 1.3 2001/06/10 15:27:12 yas Exp $
   5:	        Start: 1995/03/07 21:44:51
   6:	*/
   7:	
   8:	#include <stdio.h>      /* fprintf(), stderr */
   9:	#include <sys/types.h>  /* open(2) */
  10:	#include <sys/stat.h>   /* open(2) */
  11:	#include <fcntl.h>      /* open(2) */
  12:	#include <sys/dirent.h> /* getdents(2) */
  13:	
  14:	#if     0
  15:	typedef struct dirent {                 /* data from readdir() */
  16:	        ino_t           d_ino;          /* inode number of entry */
  17:	        off_t           d_off;          /* offset of disk directory entry */
  18:	        unsigned short  d_reclen;       /* length of this record */
  19:	        char            d_name[1];      /* name of file */
  20:	} dirent_t;
  21:	#endif
  22:	
  23:	
  24:	extern  void dir_list( char *dirname );
  25:	extern  void xdump( unsigned char *buff, int n );
  26:	extern  void xdump16( unsigned char *buff, int n );
  27:	
  28:	main( int argc, char *argv[] )
  29:	{
  30:	        if( argc != 2 )
  31:	        {
  32:	            fprintf( stderr,"Usage:%% %s dirname \n",argv[0] );
  33:	            exit( 1 );
  34:	        }
  35:	        dir_list( argv[1] );
  36:	}
  37:	
  38:	void dir_list( char *dirname )
  39:	{
  40:	    int fd ;
  41:	    struct dirent *p ;
  42:	    char buff[BUFSIZ] ;
  43:	    int rcount ;
  44:	
  45:	        fd = open( dirname,O_RDONLY );
  46:	        if( fd == -1 )
  47:	        {
  48:	            perror( dirname );
  49:	            exit( 1 );
  50:	        }
  51:	
  52:	        while( (rcount=getdents(fd,(dirent_t *)buff,BUFSIZ)) >0 )
  53:	        {
  54:	            xdump( buff, rcount );
  55:	            for( p = (struct dirent *)buff ; (char *)p < &buff[rcount] ;
  56:	                 p=(struct dirent *) ((int)p+(p->d_reclen)) )
  57:	            {
  58:	                printf("p:%d, ", (char *)p - buff );
  59:	                printf("off:%u, ", p->d_off );  /* long */
  60:	                printf("ino:%u, ", p->d_ino );  /* unsigned long */
  61:	                printf("reclen:%d, ", p->d_reclen );
  62:	                printf("name:%s\n", p->d_name );
  63:	            }
  64:	        }
  65:	        close( fd );
  66:	}
  67:	
  68:	void xdump( unsigned char *buff, int n )
  69:	{
  70:	        if( n<0 || n>100000 )
  71:	            return;
  72:	        for( ; n>0 ; n-=16, buff+=16 )
  73:	            xdump16( buff,n>=16?16:n );
  74:	}
  75:	
  76:	void xdump16( unsigned char *buff, int n )
  77:	{
  78:	    register int i ;
  79:	        for( i=0 ; i<n ; i++ )
  80:	            printf("%02x ",buff[i] );
  81:	        for( i=n ; i<16 ; i++ )
  82:	            printf("   ");
  83:	        for( i=0 ; i<n ; i++ )
  84:	            printf("%c",isprint(buff[i])?buff[i]:'＃' );
  85:	        for( i=n ; i<16 ; i++ )
  86:	            printf(" ");
  87:	        printf("\n");
  88:	}
  89:	
----------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------
% ./dir-getdents dir1 
00 07 a5 60 00 00 17 2e 00 0c 2e 00 01 8f 70 21 ###`###.##.###p!
6d 3b 32 b4 00 10 2e 2e 00 00 00 00 00 07 a5 63 m;2###..#######c
6d 3b 32 b7 00 10 66 69 6c 65 32 00 00 07 a5 61 m;2###file2####a
ff ff ff ff 00 10 66 69 6c 65 31 00             ######file1#    
p:0, off:5934, ino:501088, reclen:12, name:.
p:12, off:1832596148, ino:26177569, reclen:16, name:..
p:28, off:1832596151, ino:501091, reclen:16, name:file2
p:44, off:4294967295, ino:501089, reclen:16, name:file1
% 
----------------------------------------------------------------------

ディレクトリを読むためのライブラリ関数として、次のようなものがある。

----------------------------------------------------------------------
     #include <sys/types.h>
     #include <sys/dir.h>
     DIR *opendir(char *filename);
     struct direct *readdir(DIR *dirp);
     long telldir(DIR *dirp);
     void seekdir(DIR *dirp, long loc);
     void rewinddir(DIR *dirp);
     void closedir(DIR *dirp);
     int dirfd(DIR *dirp)
----------------------------------------------------------------------

■ディレクトリの作成

----------------------------------------------------------------------
   1:	/*
   2:	        dir-mkdir.c -- ディレクトリを作成するプログラム
   3:	        ~yas/syspro1/dir/dir-mkdir.c
   4:	        $Header: /home/lab2/OS/yas/syspro1/dir/RCS/dir-mkdir.c,v 1.2 1998/05/11 17:01:35 yas Exp $
   5:	        Start: 1997/05/12 21:26:10
   6:	*/
   7:	
   8:	#include <stdio.h>
   9:	#include <sys/stat.h>
  10:	
  11:	void main( int argc, char *argv[] )
  12:	{
  13:	        if( argc != 2 )
  14:	        {
  15:	            fprintf( stderr,"Usage:%% %s dirname \n",argv[0] );
  16:	            exit( 1 );
  17:	        }
  18:	        if( mkdir( argv[1],0777 ) == -1 )
  19:	        {
  20:	            perror( argv[1] );
  21:	        }
  22:	}
----------------------------------------------------------------------

% man 2 mkdir 

■練習問題と課題

★練習問題 55 gidの表示

注意：getgid() システムコールや getgroups() システムコールを使う。

★練習問題 56 ls-lプログラム

ls -l では、３つの時刻のうち、どの時刻が表示されているのかを調べなさい。 また、他の２つの時刻を表示させる方法を調べなさい。

myls-l の結果の表示形式は、ls -l と完全に一致しなくてもよい。たとえば、 時刻の表示は、上の ystat.c の結果と同じでもよい。ファイル名を先に、 時刻を後に表示してもよい。

時刻の扱い 練習問題 24 localtime(3)、strftime(3) の利用 で紹介したlocaltime() や strftime() ライブラリ関数を利用すると、時刻の 表示をより簡単に ls -l の表示に近づけることができる。

uid (st_uid) については、ls -l では、ユーザ名（ログイン名）で表示され る。この課題では、ユーザやグループは、数字のまま表示してもよい。 proc-uid-print.c にある uid2uname(), gid2gname() を利用すれば、 数字ではなく文字列で表示することができる。

プログラムの引数となるファイルの数は、１個とする。複数のファイルについ て、ls -l と同様の表示をするように拡張してもよい。

普通のファイル(「-」)とディレクトリ(「d」)を必ず扱えるようにする。それ 以外の型のファイルについては、扱えなくてもよい。

引数としてディレクトリの名前が与えられた場合にも、ディレクトリの内容で はなくディレクトリ自身の属性を表示する。シンボリック・リンクには対応し なくてもよい。（よって正確には、ls -l filename ではなく、ls -ldL filename である。）

余裕があれば、lstat() と readlink() の、２つのシステム・コールを用いて、 ls -l と同じようにシンボリック・リンクの内容を表示しなさい。

さらに、opendir(3) や scandir(3) を使って、ディレクトリの内容を表示 するようにしてもよい。

★練習問題 57 chmod プログラム

% mychmod 755 filename 

★練習問題 58 touch プログラム

% mytouch filename 

ヒント：times(2) と utime(2) を使う。

★練習問題 59 条件コピー

ヒント：stat(2)システムコールで、from_name と to_name で指定された２つ のファイルの最終更新時刻を調べる。もし、前者が新しければ、コピーする。 後者が新しければ、なにもしない。

★練習問題 60 属性まで含んだコピー

この課題では、次のような属性を保存しなさい。

• 最終アクセス時刻 atime
• 最終更新時刻 mtime
• モード

★練習問題 61 リンクの作成

★練習問題 62 リンクの削除

★練習問題 63 シンボリック・リンクの作成

★練習問題 64 名前の変更

★練習問題 65 単純なlsプログラム

opendir(3)、または、scandir(3) を用いて、次のような動きをするプログラ ムを作りなさい。

ls dirname

ファイル名の表示。ただし、「'.'」から始まる名前は表示しない。

ls -ia dirname

アイノード番号とファイル名の表示。

余裕があれば、ls-lプログラムの課題のように、 属性を扱いなさい。

★練習問題 66 ディレクトリの木構造の探索(ls-R)

この時、次の２つの名前を特別扱いして、探索しないようにする。

• 「.」
• 「..」

シンボリック・リンクかどうかの判定には、lstat() システムコールを使いな さい。

★練習問題 67 ディレクトリの削除