linux中常用的文件系统类型（三分钟彻底了解linux操作系统中的文件类型）

前面几节讨论了在 linux 中进行 C语言开发时，执行 I/O 的基本函数。不过在举例做实验的过程中，都是围绕普通文件进行的。

还记得在第9节，我们提到 unix 系统（linux是类unix系统）认为“一切皆文件”吗？unix 系统中大多数文件是普通文件和目录，这两种类型的文件也是最常使用的，比如 /usr 目录和它里面的 hello.txt 文本文件就属于普通文件类型。

事实上，linux 系统将所有文件分为以下几大类：

• 普通文件。
• 目录文件。
• 块特殊文件。这种类型的文件以磁盘为典型代表，linux 内核一般提供带缓冲的读写，以磁盘为例，每次读写一般都是固定长度的数据（一个扇区的数据），而且内核往往不是立刻将数据写到磁盘，而是在之后cpu较为空闲时写入。
• 字符特殊文件。以终端为例，处理这种文件时，内核不需要提供缓冲读写，例如程序输出字符到串口，通常希望越快响应越好。
• FIFO。这种类型的文件一般用于多进程间通信。
• 套接字。这种类型的文件用于进程间的网络通信。
• 符号链接。这种类型的文件类似于 windows 中的快捷方式。

这么看来，linux 系统中的设备（如硬盘，串口等）要么是块特殊文件，要么就是字符特殊文件了。

linux 提供了 stat 系列函数获取文件的统计信息。在 linux 中输入 man stat，即可得到 stat 函数的使用手册：

stat 函数的第二个参数是一个结构体，它的定义可以在 <sys/stat.h> 中找到：

struct stat { unsigned long st_dev; unsigned long st_ino; unsigned short st_mode; unsigned short st_nlink; unsigned short st_uid; unsigned short st_gid; unsigned long st_rdev; unsigned long st_size; unsigned long st_blksize; unsigned long st_blocks; unsigned long st_atime; unsigned long st_atime_nsec; unsigned long st_mtime; unsigned long st_mtime_nsec; unsigned long st_ctime; unsigned long st_ctime_nsec; unsigned long __unused4; unsigned long __unused5; };

可以看出，统计函数 stat 能够获得文件的各种信息，例如用户组ID，用户ID，以及文件的 size 等信息。其中 st_mode 成员记录着文件的类型以及mode(权限)。使用下面这几个宏即可获得文件的类型：

... #define S_ISDIR(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFDIR) #define S_ISCHR(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFCHR) #define S_ISBLK(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFBLK) #define S_ISREG(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFREG) #ifdef __S_IFIFO # define S_ISFIFO(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFIFO) #endif #ifdef __S_IFLNK # define S_ISLNK(mode) __S_ISTYPE((mode), __S_IFLNK) #endif ...

知道了 stat 函数和以上几个宏，编写 C语言程序获取文件的类型是方便的：

#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <unistd.h> int main(int argc, char* argv[]) { if(argc < 2){ printf("\n\tusage:"); printf("\n\t\t%s filepath\n", argv[0]); return -1; } struct stat tmp; char* res; lstat(argv[1], &tmp); if(S_ISREG(tmp.st_mode)) res = "regular"; else if(S_ISDIR(tmp.st_mode)) res = "directory"; else if(S_ISBLK(tmp.st_mode)) res = "block"; else if(S_ISLNK(tmp.st_mode)) res = "link"; else if(S_ISFIFO(tmp.st_mode)) res = "fifo"; else if(S_ISSOCK(tmp.st_mode)) res = "socket"; else res = "unknown"; printf("%s : %s\n", argv[1], res); return 0; }

以上代码使用了 lstat 函数，而不是 stat 函数，它俩的功能是相同的。唯一不同之处在于处理符号链接时，lstat 是将该符号链接直接作为文件处理的，而 stat 函数则是处理该符号链接指向的文件。

编译以上代码，执行之：

# gcc t6.c # ./a.out usage: ./a.out filepath # ./a.out ../ ../ : directory # ./a.out t.c t.c : regular root@lcc:/lccRoot/C/tmp# ./a.out ../ ../ : directory # ./a.out /dev/log /dev/log : socket #

程序接收一个参数，并返回该参数的类型。其他几种类型文件的测试留给读者，在这一过程中可以顺便了解一下 linux 中的文件组成。

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