Unix文件与目录(2)
我们可以把磁盘想象成多个区域的间隔，每个区域都可以成为一个文件系统。每个文件系统都有其各自的其主设备号与次设备号，可以使用宏major与宏minor来读取块特殊文件文件（block special file）与字符特殊文件（character special file）的主、次设备。主设备号是一种虚假设备号（基于/dev目录的文件系统），其次设备号是实际设备号（基于磁盘）。
文件系统在磁盘中存储形式如图1所示：
图1. 磁盘中文件系统存储形式
其中，文件属性及指向文件中所存储数据的指针存储于i-nodes中，文件名、文件中所存储的数据、该文件所对应的i-node编号存储于data blocks中，数据单独存储。如图2所示：
图2. 磁盘中文件存储形式
i-node中包含文件类型、文件访问权限、文件大小、指向文件中所存储数据的指针、文件链接数等信息。当使用link函数使得一个文件指向链接至该文件（即两个文件具有相同的i-node值）时，我们称之为硬链接，此时i-node中文件链接数被加1。需要删除文件时，可使用unlink函数将目标路径与文件的链接中断（使该路径文件的i-node值被清空，文件被删除），注意，此时仅有目标路径文件被删除，该文件所对应的i-node中若链接数不为0，则代表有其他文件仍指向该文件，i-node中链接数将减1，其余信息保持不变。当使用symlink函数为目标文件建立符号链接时，将新建一个i-node，文件类型为symbolic link file，文件长度为目标文件名长度，文件数据指针与目标文件i-node中数据指针相同。
目录文件在文件系统中的存储形式与常规文件类似。目录中所包含的文件名及其i-node值存储在目录文件块中。其存储形式如图3所示：
图3. 磁盘中目录文件存储形式
link函数可以在需要的地方为目标文件建立一个硬链接，新的路径只有最后一个文件会被创建（文件路径中所经过的目录文件必须全部存在且具有相关权限）。unlink函数可取消指定文件的硬链接（即删除该文件），若文件所对应的i-node中链接数不为0，则仍保留文件中的属性及数据，仅删除指定路径的文件块(directory block)。由于unlink函数无法判断目标文件类型，当指定文件为字符链接文件(symbolic link file)时，将删除该文件本身，而非文件所链接的对象(即删除类型为symbolic link的文件，中断硬链接)。在删除文件功能上，remove函数与unlink函数具有同等效应。
使用rename函数可以为目标文件重命名，如果出现重名现象，则重名文件不能同时是(或不是)目录文件，否则原文件将被删除，新文件将被创建。重命名时，不允许将新目录名嵌套在旧目录名下（如原有目录名为dir，更名后目录名为dir/dirt）。
进行使用lchown、lstat、readlink、remove、rename、unlink函数进行文件操作时，若指定路径为symbolic link文件，则调用时只针对与该文件产生作用，而不对该文件所指向的文件产生作用。当使用其他函数进行文件操作时，会将symbolic link文件解释为其所指向的文件。使用symlink函数可以建立symbolic link文件，使用readlink函数可以读取symbolic link文件本身的信息。
在Unix操作系统中，所有文件都具有三个时间记录，分别为st_atime（最后一次访问时间）、st_mtime（最后一次修改时间）、st_ctime（最后一次修改i-node时间）。使用utime函数可以修改st_atime和st_mtime，但调用utime函数时，内核会自动将st_ctime保存为函数调用时间（因为utime函数修改了i-node中的内容）。调用u-time函数时，需要进程的有效用户与目标文件的所有者相同（或者进程具有超级用户权限）。如果utime函数中第二个参数(times)为NULL，则访问时间与修改时间被保存为函数调用时间，此时仅要求进程对目标文件具有可写权限（或进程有效用户与目标文件所有者用户相同）。
使用mkdir文件可新建目录文件，使用rmdir文件可删除空的目录文件（仅包含"."、".."文件)。如果在调用rmdir函数时，该目录已被其他进程打开，且目录链接数已为0，则当目录被关闭后，该函数才会返回。
与目录读取有关的函数包括opendir、readdir、rewinddir、closedir、telldir、seekdir。其中rewinddir函数将目录中当前条目重置为目录的起点处，telldir函数返回目录中当前条目位置，seekdir函数将目录中当前条目位置设置为指定位置(与seek函数类似)。在进程中，可使用chdir、fchdir更改当前工作目录，getcwd函数可用于读取当前工作目录。
chroot函数可修改当前进程的根目录至指定目录。当根目录被修改时，该进程仅能访问现有根目录下的文件。关于该函数的进一步用法及解释可以参考维基百科或IDM文档库中相关信息。
