0. 思維導(dǎo)圖

系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件和信息

1. 口令文件

在從零開始UNIX環(huán)境高級(jí)編程(1)中，已經(jīng)介紹過口令文件(/etc/passwd)，本小節(jié)主要學(xué)習(xí)如果通過函數(shù)去獲取口令文件的信息。

1.1 passed結(jié)構(gòu)體

存放口令文件信息的結(jié)構(gòu)體為passed，定義在pwd.h中，不同平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的字段也會(huì)不一樣

Mac OS X中passwd結(jié)構(gòu)體

  struct passwd {
          char    *pw_name;               /* user name */
          char    *pw_passwd;             /* encrypted password */
          uid_t   pw_uid;                 /* user uid */
          gid_t   pw_gid;                 /* user gid */
          __darwin_time_t pw_change;              /* password change time */
          char    *pw_class;              /* user access class */
          char    *pw_gecos;              /* Honeywell login info */
          char    *pw_dir;                /* home directory */
          char    *pw_shell;              /* default shell */
          __darwin_time_t pw_expire;              /* account expiration */
  };

Ubuntu中passwd結(jié)構(gòu)體

     struct passwd {
         char   *pw_name;       /* username */
         char   *pw_passwd;     /* user password */
         uid_t   pw_uid;        /* user ID */
         gid_t   pw_gid;        /* group ID */
         char   *pw_gecos;      /* user information */
         char   *pw_dir;        /* home directory */
         char   *pw_shell;      /* shell program */
     };

1. 2 獲取passwd

1.2.1 獲取單個(gè)用戶信息

獲取passwd中單個(gè)用戶信息的函數(shù)有兩個(gè)：使用getpwnam獲取用戶信息時(shí)，需要傳入該用戶的名稱作為參數(shù)；使用getpwuid獲取用戶信息時(shí)，需要傳入該用戶的id作為參數(shù)。

   struct passwd *getpwnam(const char *name);
   struct passwd *getpwuid(uid_t uid);

示例代碼

以getpwnam函數(shù)為例，看下如何獲取單個(gè)用戶信息

#include "apue.h"
#include <pwd.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    struct  passwd * info;
    info = getpwnam("ckt");
    if (info == NULL) {
        printf("get passwd fail\n");
        return 0;
    }
    printf("pw_uid = %d   pw_gid = %d   pw_gecos = %s   pw_dir = %s   pw_shell = %s \n"
        , info->pw_uid, info->pw_gid, info->pw_gecos , info->pw_dir , info->pw_shell);
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果

使用getpwnam函數(shù)獲取到的信息和/etc/passwd中存放的信息一致

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ ./passwdinfo_test
pw_uid = 1000   pw_gid = 1000   pw_gecos = ckt,,,   pw_dir = /home/ckt   pw_shell = /bin/bash 

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ cat /etc/passwd | grep ckt
ckt:x:1000:1000:ckt,,,:/home/ckt:/bin/bash

1.2.2 遍歷整個(gè)口令文件

上面兩個(gè)函數(shù)只能獲取單個(gè)用戶信息，如果要得到整個(gè)口令文件，需要用到下面3個(gè)函數(shù)，而getpwnam和getpwuid中也會(huì)對(duì)這3個(gè)函數(shù)進(jìn)行封裝。

   struct passwd *getpwent(void);

   void setpwent(void);

   void endpwent(void);

示例代碼
自定義一個(gè)getpwuid函數(shù)名為my_getpwuid，里面會(huì)調(diào)用到setpwent、getpwent、endpwent這3個(gè)函數(shù)

#include "apue.h"
#include <pwd.h>

struct passwd *my_getpwuid(uid_t uid)
{
    struct passwd * ptr;

    setpwent();

    while((ptr = getpwent()) != NULL)
        if (ptr->pw_uid == uid)
            break;

    endpwent();

    return ptr;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    struct  passwd * info;
    info = my_getpwuid(1000);
    if (info == NULL) {
        printf("get passwd fail\n");
        return 0;
    }
    printf("pw_name = %s   pw_gid = %d   pw_gecos = %s   pw_dir = %s   pw_shell = %s \n"
        , info->pw_name, info->pw_gid, info->pw_gecos , info->pw_dir , info->pw_shell);
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ cc myget_passwdinfo.c -o myget_passwdinfo
ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ ./myget_passwdinfo
pw_name = ckt   pw_gid = 1000   pw_gecos = ckt,,,   pw_dir = /home/ckt   pw_shell = /bin/bash 

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ cat /etc/passwd | grep 1000
ckt:x:1000:1000:ckt,,,:/home/ckt:/bin/bash

2. 陰影文件

系統(tǒng)將登陸密碼進(jìn)行加密，并將加密后的口令存放在陰影文件/etc/shadow中，查看陰影文件需要root權(quán)限

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ sudo cat /etc/shadow | grep ckt
ckt:$1$6BZmOQTp$RV1GboT5SxQR1hV3ZauQ..:16401:0:99999:7:::

2.1 spwd結(jié)構(gòu)體

和口令文件一樣，陰影文件也有對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體spwd，spwd結(jié)構(gòu)體定義在 <shadow.h> 中

       struct spwd {
           char *sp_namp;     /* Login name */
           char *sp_pwdp;     /* Encrypted password */
           long  sp_lstchg;   /* Date of last change (measured
                                 in days since 1970-01-01 00:00:00 +0000 (UTC)) */
           long  sp_min;      /* Min # of days between changes */
           long  sp_max;      /* Max # of days between changes */
           long  sp_warn;     /* # of days before password expires
                                 to warn user to change it */
           long  sp_inact;    /* # of days after password expires
                                 until account is disabled */
           long  sp_expire;   /* Date when account expires (measured
                                 in days since 1970-01-01 00:00:00 +0000 (UTC)) */
           unsigned long sp_flag;  /* Reserved */
       };

2.2 獲取spwd結(jié)構(gòu)體函數(shù)

   // 通過用戶名稱獲取單個(gè)用戶的spwd信息
   struct spwd *getspnam(const char *name);

   //以下三個(gè)函數(shù)用戶獲取整個(gè)/etc/shadow信息
   struct spwd *getspent(void);

   void setspent(void);

   void endspent(void);

示例代碼

#include "apue.h"
#include <shadow.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    struct  spwd * info;
    info = getspnam("ckt");
    if (info == NULL) {
        printf("get passwd fail\n");
        return 0;
    }
    printf("sp_pwdp = %s   sp_lstchg = %ld   sp_min = %ld   sp_max = %ld   sp_warn = %ld\
        sp_inact = %ld  sp_expire = %ld  sp_flag = %ld \n", info->sp_pwdp, info->sp_lstchg,
        info->sp_min , info->sp_max , info->sp_warn , info->sp_inact , info->sp_expire , info->sp_flag);
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ sudo ./shadowinfo_test
sp_pwdp = $1$6BZmOQTp$RV1GboT5SxQR1hV3ZauQ..   sp_lstchg = 16401   sp_min = 0   sp_max = 99999   sp_warn = 7        sp_inact = -1  sp_expire = -1  sp_flag = -1 
ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ sudo cat /etc/shadow | grep ckt
ckt:$1$6BZmOQTp$RV1GboT5SxQR1hV3ZauQ..:16401:0:99999:7:::

3. 組文件

組文件/etc/group用來存放系統(tǒng)中所有的group信息
/etc/group文件格式：group_name:password:GID:user_list

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ cat /etc/group | grep ckt
ckt:x:1000:

3.1 group結(jié)構(gòu)體

group結(jié)構(gòu)體定義在<grp.h>

   struct group {
       char   *gr_name;       /* group name */
       char   *gr_passwd;     /* group password */
       gid_t   gr_gid;        /* group ID */
       char  **gr_mem;        /* group members */
   };

3.2 獲取group函數(shù)

   //通過組名稱獲取當(dāng)個(gè)group信息
   struct group *getgrnam(const char *name);
   //通過組ID獲取當(dāng)個(gè)group信息
   struct group *getgrgid(gid_t gid);

   //使用以下3個(gè)函數(shù)，獲取整個(gè)/etc/group信息
   struct group *getgrent(void);

   void setgrent(void);

   void endgrent(void);

示例代碼

#include "apue.h"
#include <grp.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    struct group * info;
    info = getgrnam("zhm");
    if (info == NULL) {
        printf("get group fail\n");
        return 0;
    }

    printf("gr_name = %s  gr_passwd = %s  gr_gid = %d  gr_mem = %s \n", 
        info->gr_name, info->gr_passwd, info->gr_gid, *info->gr_mem);
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ cc groupinfo_test.c -o groupinfo_test
ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ ./groupinfo_test
gr_name = zhm  gr_passwd = x  gqr_gid = 1001  gr_mem = ckt 
ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ cat /etc/group | grep zhm
zhm:x:1001:ckt

4. 附屬組

一個(gè)用戶可以屬于多個(gè)組，通過id命令可以查看用戶的主組和附屬組

ckt@ubuntu:~/work/code/mt6737$ id ckt
uid=1000(ckt) gid=1000(ckt) groups=1000(ckt),1001(zhm)

4.1 getgroups函數(shù)

使用getgroups函數(shù)，可以獲取進(jìn)程所屬用戶的主組和附屬組ID

int getgroups(int size, gid_t list[]);

示例代碼

#include "apue.h"
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

#define MAX_GROUP_SIZE 5

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int i = 0, group_size = 0;
    int group_list[MAX_GROUP_SIZE];

    if ((group_size = getgroups(MAX_GROUP_SIZE, group_list)) > 0)
    {
        for (i = 0; i < group_size; i++)
        {
            printf("group_list[%d] : %d \n", i , group_list[i]);
        }
    }
    else 
        printf("get groups fail\n");

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果

分別獲取用戶ckt和root的主組ID和附屬組ID，和使用命令id得到的結(jié)果一致

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ cc getgroups_test.c -o getgroups_test
ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ ./getgroups_test
group_list[0] : 1000 
group_list[1] : 1001 
ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ sudo ./getgroups_test
group_list[0] : 0 

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ id ckt
uid=1000(ckt) gid=1000(ckt) groups=1000(ckt),1001(zhm)
ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ id root
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root)

5. 其他數(shù)據(jù)文件

除了上面介紹的一些文件，系統(tǒng)中還有很多其他類型的數(shù)據(jù)文件，它們的操作方式都是類似的。各個(gè)數(shù)據(jù)的文件名稱、結(jié)構(gòu)體和操作函數(shù)，如下表：

系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件

6. 登錄賬戶記錄

utmp文件(/var/run/utmp)記錄當(dāng)前登錄到系統(tǒng)的各個(gè)用戶；wtmp文件(/var/log/wtmp)跟蹤各個(gè)登錄和注銷事件

我們可以使用who命令讀取utmp文件，使用last命令讀取wtmp文件

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ who
ckt      tty7         2017-03-02 17:00
ckt      pts/0        2017-03-02 18:04 (:0)
ckt      pts/1        2017-03-02 20:58 (:0)
ckt      pts/2        2017-03-02 21:37 (:0)

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ last
ckt      pts/2        :0               Thu Mar  2 21:37   still logged in   
ckt      pts/1        :0               Thu Mar  2 20:58   still logged in   
ckt      pts/0        :0               Thu Mar  2 18:04   still logged in   
reboot   system boot  3.13.0-32-generi Thu Mar  2 16:58 - 00:26  (07:28)    
ckt      pts/2        :0               Thu Mar  2 03:19 - 03:45  (00:26)    
ckt      pts/1        :0               Thu Mar  2 00:46 - 03:19  (02:33)    
ckt      pts/1        :0               Thu Mar  2 00:40 - 00:40  (00:00)    
ckt      pts/0        :0               Thu Mar  2 00:17 - 03:45  (03:28)    
reboot   system boot  3.13.0-32-generi Thu Mar  2 00:16 - 03:45  (03:29)    
ckt      pts/1        :0               Thu Mar  2 00:08 - crash  (00:07)

7. 系統(tǒng)標(biāo)識(shí)

使用uname命令可以查看操作系統(tǒng)有關(guān)信息，同樣我們也可以通過函數(shù)去獲取這些信息。

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ uname -a
Linux ubuntu 3.13.0-32-generic #57~precise1-Ubuntu SMP Tue Jul 15 03:51:20 UTC 2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

使用hostname命令可以獲取主機(jī)名

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ hostname 
ubuntu

7.1 uname結(jié)構(gòu)體

uname結(jié)構(gòu)體用來存放操作系統(tǒng)有關(guān)信息，定義在#include <sys/utsname.h>

   struct utsname {
       char sysname[];    /* Operating system name (e.g., "Linux") */
       char nodename[];   /* Name within "some implementation-defined
                             network" */
       char release[];    /* OS release (e.g., "2.6.28") */
       char version[];    /* OS version */
       char machine[];    /* Hardware identifier */
   #ifdef _GNU_SOURCE
       char domainname[]; /* NIS or YP domain name */
   #endif
   };

7.2 uname函數(shù)

通過uname函數(shù)獲取信息并返回這些值到buf中

int uname(struct utsname *buf);

示例代碼

#include "apue.h"
#include <sys/utsname.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    struct utsname info;
    if (uname(&info) == -1)
    {
        printf("get uname fail\n");
        return 0;
    }

    printf("%s %s %s %s %s", info.sysname, info.nodename, info.release, info.version, info.machine);

#ifdef _GNU_SOURCE
    printf(" %s", info.domainname);
#endif

    printf("\n");

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ cc getuname_test.c -o getuname_test
ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ ./getuname_test
Linux ubuntu 3.13.0-32-generic #57~precise1-Ubuntu SMP Tue Jul 15 03:51:20 UTC 2014 x86_64

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ uname -a
Linux ubuntu 3.13.0-32-generic #57~precise1-Ubuntu SMP Tue Jul 15 03:51:20 UTC 2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

7.3 gethostname函數(shù)

 int gethostname(char *name, size_t len);

示例代碼

#include "apue.h"
#include <limits.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    char hostname[HOST_NAME_MAX];
    int i = 0;

    if (gethostname(hostname, HOST_NAME_MAX) == -1)
        printf("get hostname fail\n");

    while(hostname[i] != '\0')
    {
        printf("%c", hostname[i]);
        i++;
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ cc gethostname_test.c -o gethostname_test
ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ ./gethostname_test
ubuntu
ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ hostname 
ubuntu

8. 時(shí)間和日期歷程

各個(gè)函數(shù)直接的關(guān)系

8.1 獲取UTC時(shí)間

8.1.1 time函數(shù)

time函數(shù)定義在<time.h>中，用來獲取UTC時(shí)間

time_t time(time_t *t);

8.1.2 clock_gettime函數(shù)

當(dāng)clk_id設(shè)置為CLOCK_REALTIME時(shí)，clock_gettime的功能和time類似，在系統(tǒng)支持高精度時(shí)間值的情況下， clock_gettime可能比time函數(shù)得到更高精度的時(shí)間值

int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec *tp);

clk_id參數(shù)說明

標(biāo)識(shí)符	說明
CLOCK_REALTIME	實(shí)時(shí)系統(tǒng)時(shí)間
CLOCK_MONOTONIC	不帶負(fù)跳數(shù)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)時(shí)間
CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID	調(diào)用進(jìn)程的CPU時(shí)間
CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID	調(diào)用線程的CPU時(shí)間

timespec結(jié)構(gòu)體

    struct timespec {
           time_t   tv_sec;        /* seconds */
           long     tv_nsec;       /* nanoseconds */
       };

8.1.3 gettimeofday函數(shù)

和time函數(shù)功能類似，gettimeofday提供了更高的精度(微秒級(jí))

int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

timeval結(jié)構(gòu)體

struct timeval {
           time_t      tv_sec;     /* seconds */
           suseconds_t tv_usec;    /* microseconds */
       };

8.2 將日歷時(shí)間轉(zhuǎn)換成分解的時(shí)間

調(diào)用gmtime和localtime函數(shù)可以將time_t格式的UTC時(shí)間轉(zhuǎn)換成分解的時(shí)間，存放在tm結(jié)構(gòu)體中

   struct tm *gmtime(const time_t *timep);
   struct tm *localtime(const time_t *timep);

   struct tm {
       int tm_sec;         /* seconds */
       int tm_min;         /* minutes */
       int tm_hour;        /* hours */
       int tm_mday;        /* day of the month */
       int tm_mon;         /* month */
       int tm_year;        /* year */
       int tm_wday;        /* day of the week */
       int tm_yday;        /* day in the year */
       int tm_isdst;       /* daylight saving time */
   };

8.3 格式化輸出時(shí)間

調(diào)用strftime將tm格式的時(shí)間值格式化輸出，strftime需要通過TZ環(huán)境變量指定時(shí)區(qū)

 size_t strftime(char *s, size_t max, const char *format,
                   const struct tm *tm);

TZ環(huán)境變量

TZ環(huán)境變量用來設(shè)置時(shí)區(qū)，設(shè)置方法如下：

ckt@ubuntu:~$ export TZ=Asia/Shanghai
ckt@ubuntu:~$ date
Tue Mar  7 09:15:24 CST 2017
ckt@ubuntu:~$ export TZ=Asia/Tokyo
ckt@ubuntu:~$ date
Tue Mar  7 10:15:46 JST 2017

8.4 示例代碼

#include "apue.h"
#include <time.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    time_t t;
    struct tm *tmp = NULL;
    char buf1[64];

    if (time(&t) == -1)
    {
        printf("get time error\n");
        return 0;
    }

    tmp = localtime(&t);

    if (tmp == NULL)
    {
        printf("get localtime error\n");
        return 0;
    }

    if (strftime(buf1, 64, "time and date : %r, %a %b %d, %Y", tmp) == 0)
        printf("buffer len 64 is too small\n");
    else
        printf("%s\n", buf1);

    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果

ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ cc getdate_test.c -o getdate_test
ckt@ubuntu:~/work/unix/code/chapter6$ ./getdate_test
time and date : 11:00:08 PM, Wed Mar 08, 2017

參考

UNIX 環(huán)境高級(jí)編程第3版

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從零開始UNIX環(huán)境高級(jí)編程(6):系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件和信息

從零開始UNIX環(huán)境高級(jí)編程(6):系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件和信息

0. 思維導(dǎo)圖

1. 口令文件

1.1 passed結(jié)構(gòu)體

1. 2 獲取passwd

1.2.1 獲取單個(gè)用戶信息

1.2.2 遍歷整個(gè)口令文件

2. 陰影文件

2.1 spwd結(jié)構(gòu)體

2.2 獲取spwd結(jié)構(gòu)體函數(shù)

3. 組文件

3.1 group結(jié)構(gòu)體

3.2 獲取group函數(shù)

4. 附屬組

4.1 getgroups函數(shù)

5. 其他數(shù)據(jù)文件

6. 登錄賬戶記錄

7. 系統(tǒng)標(biāo)識(shí)

7.1 uname結(jié)構(gòu)體

7.2 uname函數(shù)

7.3 gethostname函數(shù)

8. 時(shí)間和日期歷程

8.1 獲取UTC時(shí)間

8.1.1 time函數(shù)

8.1.2 clock_gettime函數(shù)

8.1.3 gettimeofday函數(shù)

8.2 將日歷時(shí)間轉(zhuǎn)換成分解的時(shí)間

8.3 格式化輸出時(shí)間

8.4 示例代碼

參考

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0. 思維導(dǎo)圖

1. 口令文件

1.1 passed結(jié)構(gòu)體

1. 2 獲取passwd

1.2.1 獲取單個(gè)用戶信息

1.2.2 遍歷整個(gè)口令文件

2. 陰影文件

2.1 spwd結(jié)構(gòu)體

2.2 獲取spwd結(jié)構(gòu)體函數(shù)

3. 組文件

3.1 group結(jié)構(gòu)體

3.2 獲取group函數(shù)

4. 附屬組

4.1 getgroups函數(shù)

5. 其他數(shù)據(jù)文件

6. 登錄賬戶記錄

7. 系統(tǒng)標(biāo)識(shí)

7.1 uname結(jié)構(gòu)體

7.2 uname函數(shù)

7.3 gethostname函數(shù)

8. 時(shí)間和日期歷程

8.1 獲取UTC時(shí)間

8.1.1 time函數(shù)

8.1.2 clock_gettime函數(shù)

8.1.3 gettimeofday函數(shù)

8.2 將日歷時(shí)間轉(zhuǎn)換成分解的時(shí)間

8.3 格式化輸出時(shí)間

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