Unix系统数据文件与信息处理

"Unix环境高级编程第6章系统数据文件和信息" 在Unix环境中，系统数据文件和信息是操作系统核心组成部分，它们提供了系统管理和用户交互所需的关键数据。本章重点讨论了如何高效地处理这些文件，尤其是口令文件和组文件，以及如何设计可移植的接口来访问这些非ASCII文本格式的数据。 6.1 引言 系统中的关键数据文件，如 `/etc/passwd` 和 `/etc/group`，经常被多种程序调用。例如，用户登录和执行`ls -l`命令时都会用到口令文件。由于历史原因，这些文件最初是ASCII文本格式，但随着系统的扩大，顺序读取大文件会变得低效。因此，出现了以非ASCII文本格式存储这些文件的需求，同时保持对应用程序透明的接口。本章将探讨这种可移植性设计，同时涵盖系统标识、时间和日期的处理函数。 6.2 口令文件 Unix的口令文件（POSIX.1称之为用户数据库）存储在`/etc/passwd`，包含了多个字段，如用户名、加密口令、用户ID、组ID、注释、初始工作目录和初始shell。每个字段通过冒号分隔。POSIX.1标准定义了其中的5个字段，而其他两个字段如`pw_change`和`pw_expire`则由SVR4和4.3+BSD支持。例如，文件可能包含如下格式的记录： ``` root:jheVopR58x9Fx:0:1:Thesuperuser:/:/bin/sh nobody:*:65534:65534::/:/sbin/nologin stevens:3hKVD8R58r9Fx:224:20:RichardStevens:/home/stevens:/bin/ksh ``` 每个记录代表一个用户的登录信息。值得注意的是，口令字段通常包含加密的密码，`*`表示不允许用户登录，而`/sbin/nologin`则表示该用户无权启动shell。 6.2.1 口令文件的管理 口令文件的管理是非常重要的安全环节。例如，`root`用户拥有所有权限，其口令应特别保护；`nobody`用户是一个特殊账户，通常用于无人认领的进程，没有登录能力；而`stevens`用户则具有特定的用户ID、组ID和相应的shell设置。为了提高安全性，口令文件通常只允许管理员（如root）进行修改。 6.2.2 口令文件的非文本格式 在大型系统中，为了提高效率，口令文件可能会被转换成二进制或其他非文本格式。然而，应用程序仍然需要能够像处理文本文件一样操作这些文件。这就需要一个接口，能够抽象出文件的具体格式，使程序能够在不关心文件内部实现的情况下读取和写入数据。 6.2.3 口令文件的安全考虑 口令文件必须受到严格保护，防止未经授权的访问。通常，只有root用户才能读取或修改这个文件。此外，为了增加安全性，口令信息有时会被移到单独的文件中，例如 `/etc/shadow`，并采用更严格的权限控制。 6.3 组文件 组文件 `/etc/group` 类似于口令文件，包含了用户所属的组信息，如组名、加密组口令（现在通常为空）、组ID和组内成员列表。处理组文件的接口和方法与口令文件类似，但其结构和字段略有不同。 6.4 系统标识、时间和日期函数 除了口令和组文件外，本章还涵盖了获取和处理系统标识（如主机名和域名）、时间和日期的函数。这些函数包括`uname()`、`gettimeofday()`、`strftime()`等，它们允许程序员方便地获取和格式化系统相关信息。 总结来说，本章深入讨论了Unix环境下系统数据文件的组织和管理，以及如何高效、安全地处理这些数据，这对于理解和开发Unix系统上的应用程序至关重要。