Каталоги

у UNIX есть свои недостатки, но файловая система к тш пе относится.

Крис Торек

Введение

Для полноценного понимания работы с каталогами необходимо понимать механизмы, заложенные в ее основу. Наш материал ориентирова}! иа файловую систему UNIX, поскольку функции каталогов Perl разрабатывались для системных функций и особенностей именно этой системы, однако в определенной степени он относится и к большинству других платформ.

Файловая система состоит из двух компонентов: набора блоков данных, где хранится содержимое файлов и каталогов, и индекса к этим блокам. Каждому объекту файловой системы, будь то обычный файл, каталог, ссылка или специальный файл (вроде файлов из каталога/iey), соответствует определенный элемент индекса. Элементы индекса называются индексными узлами (inode). Поскольку индекс является одномерным, индексные узлы определяются по номерам.

Каталог представляет собой файл специального формата, помеченный в индексном узле как каталог. Блоки данных каталога содержат множество нар. Каждая пара содержит имя объекта каталога и соответствующий ему индексный узел. Блоки данных каталога /usr/bin могут содержать следующую информацию:

Подобную структуру имеют все каталоги, включая корневой (/). Чтобы прочитать файл /usr/bin/vi, операционная система читает индексный узел / находит в его блоках данных информацию о /usr, читает индексный узел /usr, находит в его блоках данных информацию о /usr/Ып, читает индексный узел /usr/bin, находит в его блоках данных информацию о /usr/bin/vi, читает индексный узел /usr/bin/vi, после чего читает данные из блока данных.

Имена, хранящиеся в каталогах, не являются полными. Файл /usr/bin/vi хранится в каталоге /usr/bin под именем vi. Если открыть каталог /usr/bin и последовательно читать его элементы, вы увидите имена файлов {patch, login и vi) вместо полных имен /usr/bin/patch, /usr/bin/rlogin и /usr/bin/vi.

Однако индексный узел - больше, чем просто указатель на блоки данных. Каждый индексный узел также содержит информацию о типе представляемого объекта (каталог, обычный файл и т. д.) и его размере, набор битов доступа, информацию о владельце и группе, время последней модификации объекта, количество элементов каталога, ссылающихся на данный узел, и т. д.

Одни операции с файлами изменяют содержимое блоков данных файла; другие ограничиваются изменением индексного узла. Например, при дополнении или усечении файла в его индексном узле изменяется информация о размере. Некоторые операции изменяют элемент каталога, содержащий ссылку на индексный узел файла. Изменение имени файла влияет только на элемент каталога; ни данные файла, ни его индексный узел не изменяются.

В трех полях структуры индексного узла хранится время последнего обращения, изменения и модификации; atirtie, ctime и rtitime. Поле atirtie обновляется при каждом чтении данных файла через указатель на его блоки данных. Поле rtitime обновляется при каждом изменении содержимого файла. Поле ctime обновляется при каждом изменении индексного узла файла. Ctime не является временем создания; в стандартных версиях UNIX время создания файла определить невозможно.

При чтении файла изменяется только значение atime. Переименование файла не отражается на atime, ctime или mtime, поскольку изменяется лишь элемент каталога (хотя при этом меняются atime и mtime для каталога, в котором находится файл). Усечение файла не влияет на atime (поскольку мы не читаем, а лишь изменяем поле размера в элементе каталога), но изменяет ctime (из-за изменения поля размера) и mtime (из-за изменения содержимого, хотя бы и косвенного).

Чтобы получить индексный узел по имени файла или каталога, можно воспользоваться встроенной функцией stat. Например, индексный узел файла /usr/bin/vi может быть получен следующим образом:

(Sentry = stat("/usr/bin/vi") or die "Couldnt stat /usr/bin/vi : $!";

Следующий фрагмент получает индексный узел для каталога /usr/bin:

(Sentry = stat("/usr/bin") or die "Couldnt stat /usr/bin : $!";

Функция stat также вызывается и для файловых манипуляторов;

@entry = stat(INFILE) or die "Couldnt stat INFILE : $!";

Стандартный модуль File::stat предоставляет именованный интерфейс к этим значениям. Он переопределяет функцию stat, поэтому вместо массива, описанного выше, функция возвращает объект с методами для получения каждого атрибута:

use File::stat;

Sinode = stat("/usr/bin/vi"); Sctime = $inode->ctime; Ssize = $inode->size;

Кроме того, в Perl предусмотрен набор операторов, вызывающих функцию stat и возвращающих лишь один атрибут. Эти операторы совокупно называются «операторами -X», поскольку их имена состоят из дефиса, за которым следует один символ. Они построены по образцу операторов test командного интерпретатора.

Функция stat возвращает список значений, хранящихся в нолях элемента каталога. Если получить информацию не удалось (например, если файл не существует), функция возвращает пустой список. В приведенных примерах пустой список проверялся конструкцией or die. Не путайте с конструкцией 11 die, поскольку выражение будет преобразовано в скалярный контекст и функция stat сообщит лишь о том, успешно ли она была вызвана. Список при этом не возвращается. Впрочем, кэш (см. ниже) все же будет обновлен.

Элементы списка, возвращаемые функцией stat, перечислены в следующей таблице.