《Linux/Unix系统编程手册》读书笔记5

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第8章

本章讲了用户和组，还有记录用户的密码文件/etc/passwd，shadow密码文件/etc/shadow还有组文件/etc/group。

每个用户都有唯一的用户名和相关的用户标识符（UID）。用户可以属于一个或多个组，每个组都有唯一的组名和相关的组标识符（GID）。

用户和组的用途为：1、可以确定各种系统资源的所有权；2、对赋予进程访问上述资源的权限加以控制。

首先来看一下密码文件/etc/passwd

lancelot@debian:~$ cat /etc/passwd
root:x:::root:/root:/bin/bash
daemon:x:::daemon:/usr/sbin:/bin/sh
bin:x:::bin:/bin:/bin/sh
sys:x:::sys:/dev:/bin/sh
sync:x:::sync:/bin:/bin/sync
games:x:::games:/usr/games:/bin/sh
man:x:::man:/var/cache/man:/bin/sh
lp:x:::lp:/var/spool/lpd:/bin/sh
mail:x:::mail:/var/mail:/bin/sh
news:x:::news:/var/spool/news:/bin/sh
uucp:x:::uucp:/var/spool/uucp:/bin/sh
proxy:x:::proxy:/bin:/bin/sh
www-data:x:::www-data:/var/www:/bin/sh
backup:x:::backup:/var/backups:/bin/sh
list:x:::Mailing List Manager:/var/list:/bin/sh
irc:x:::ircd:/var/run/ircd:/bin/sh
gnats:x:::Gnats Bug-Reporting System (admin):/var/lib/gnats:/bin/sh
nobody:x:::nobody:/nonexistent:/bin/sh
libuuid:x::::/var/lib/libuuid:/bin/sh
messagebus:x::::/var/run/dbus:/bin/false
colord:x:::colord colour management daemon,,,:/var/lib/colord:/bin/false
usbmux:x:::usbmux daemon,,,:/home/usbmux:/bin/false
Debian-exim:x::::/var/spool/exim4:/bin/false
avahi:x:::Avahi mDNS daemon,,,:/var/run/avahi-daemon:/bin/false
pulse:x:::PulseAudio daemon,,,:/var/run/pulse:/bin/false
speech-dispatcher:x:::Speech Dispatcher,,,:/var/run/speech-dispatcher:/bin/sh
hplip:x:::HPLIP system user,,,:/var/run/hplip:/bin/false
sshd:x::::/var/run/sshd:/usr/sbin/nologin
rtkit:x:::RealtimeKit,,,:/proc:/bin/false
statd:x::::/var/lib/nfs:/bin/false
saned:x::::/home/saned:/bin/false
Debian-gdm:x:::Gnome Display Manager:/var/lib/gdm3:/bin/false
lancelot:x:::lancelot,,,:/home/lancelot:/bin/bash
mysql:x:::MySQL Server,,,:/nonexistent:/bin/false
ftp:x:::ftp daemon,,,:/srv/ftp:/bin/false
telnetd:x::::/nonexistent:/bin/false

第一个字段是登录名；第二个字段是经过加密后的密码（x），实际上经过加密后的密码是存放在shadow密码文件；

第三个字段是用户的ID（UID）；第四个字段是组ID（GID）；第五个字段是注释；

第六个字段是主目录，是用户登录后的初始路径；第七个字段是登录shell。

接着来看实际存放密码的shadow 密码文件/etc/shadow

格式如下：

lancelot:$$tnTgvJYU$OhoUNZNIeNU7rlZf/f14oD2g.Uz8SbrnWeZbR4yL4XXRvzbCeijsAZE7Y9HlzU4thKVBVcqucwntJBi/4BoY60:::::::
mysql:!:::::::
ftp:*:::::::
telnetd:*:::::::

很明显可以看到第一个字段为用户登录名，第二个字段为见过加密后的密码，后面的字段为与安全性相关的字段。

看完用户，我们来看组文件/etc/group

lancelot@debian:~$ cat /etc/group
root:x::
daemon:x::
bin:x::
sys:x::
adm:x::
tty:x::
disk:x::
lp:x::
mail:x::
news:x::
uucp:x::
man:x::
proxy:x::
kmem:x::
dialout:x::
fax:x::
voice:x::
cdrom:x::lancelot
floppy:x::lancelot
tape:x::
sudo:x::
audio:x::pulse,lancelot
dip:x::lancelot
www-data:x::
backup:x::
operator:x::
list:x::
irc:x::
src:x::
gnats:x::
shadow:x::
utmp:x::telnetd
video:x::lancelot
sasl:x::
plugdev:x::lancelot
staff:x::
games:x::
users:x::
nogroup:x::
libuuid:x::
crontab:x::
fuse:x::
scanner:x::saned,lancelot
messagebus:x::
colord:x::
lpadmin:x::
ssl-cert:x::
bluetooth:x::lancelot
utempter:x::
netdev:x::lancelot
Debian-exim:x::
mlocate:x::
ssh:x::
avahi:x::
pulse:x::
pulse-access:x::
rtkit:x::
saned:x::
Debian-gdm:x::
lancelot:x::
mysql:x::
ftp:x::
vboxusers:x::
telnetd:x::

第一个字段是组的名称，第二个字段是经过加密的密码，第三个字段是组ID（GID），第四个字段是用户列表。

对于加密后的密码存放在类似/etc/shadow的文件（/etc/gshadow），格式如下：

cdrom:*::lancelot
floppy:*::lancelot
tape:*::
sudo:*::
audio:*::pulse,lancelot
dip:*::lancelot
www-data:*::
backup:*::
operator:*::
list:*::
irc:*::
src:*::
gnats:*::
shadow:*::
utmp:*::telnetd
video:*::lancelot

最后一个字段很明显是用户列表。

接着，我们来看如何通过库函数来获取上面提到的信息。

一、从/etc/shadow获取记录：

 #include <pwd.h>

 struct passwd *getpwnam(const char *name);

 struct passwd *getpwuid(uid_t uid);

getpwnam()是根据提供的登录名返回一个指向对应的密码记录的指针。getpwuid()是根据提供的uid来返回一个指向对应的密码记录的指针。

如果出现错误返回NULL。

PS：对于getpwnam和getpwuid返回的指针都是指向由静态分配而成的内存，因此都是不可重入。

这个应该是练习8-1的答案。

8-1:执行下列代码时，将会发现，尽管这两个用户在密码文件中对应不同的ID，但该程序的输出还是会将同一个数字显示两次。请问为什么？

printf("%ld %ld\n", (long)(getpwnam("avr")->pw_uid), (long)(getpwnam("tsr")->pw_uid));

书本的答案是这样的：getpwnam()的调用在printf()输出之前，那么getpwnam()返回的结果存放在静态分配的缓冲区中，第二个getpwnam()的返回结果会覆盖第一个的结果。

然后我测试了一下，代码如下：

 /*
  * =====================================================================================
  *
  *       Filename:  tt1.c
  *
  *    Description:
  *
  *        Version:  1.0
  *        Created:  2014年04月22日 14时56分10秒
  *       Revision:  none
  *       Compiler:  gcc
  *
  *         Author:  alan (), alan19920626@gmail.com
  *   Organization:
  *
  * =====================================================================================
  */

 #include <stdio.h>
 #include <pwd.h>

 int main(int argc, char *argv[]){
     printf("%ld %ld\n", (long)(getpwnam("lancelot")->pw_uid), (long)(getpwnam("root")->pw_uid));
     return ;
 }

测试结果：

lancelot@debian:~/Code/tlpi$ ./a.out
 

然后整个人就凌乱了。。。。。。。。。。。。。。

后来，我把程序改成这样：

 #include <stdio.h>
 #include <pwd.h>

 int main(int argc, char *argv[]){
     struct passwd *p1, *p2;
     p1 = getpwnam("lancelot");
     p2 = getpwnam("root");
     printf("%ld %ld\n", p1->pw_uid, p2->pw_uid);
     //printf("%ld %ld\n", (long)(getpwnam("lancelot")->pw_uid), (long)(getpwnam("root")->pw_uid));
     return ;
 }

才能输出相同的值，因为两个指针变量指向的地址是一样的。但是之前那种是正确的，因为函数的参数是一值传递的方式传递，所以不存在题目说的两个值相同。

后来我查找了作者的网站的磡误：http://www.man7.org/tlpi/errata/index.html

发现这条题的题目修改了！！！！！！

这样传递指针，两个输出的名字就是一样的。。。。。。。。。。。。。。

下面是作者的解释：

好吧，以后还要把书上的错误修改。。。。。。。

PS：再次证明不管例子多简单也要试一试。。。。。

二、从/etc/group获取记录

 #include <grp.h>

 struct group *getgrnam(const char *name);

 struct group *getgrgid(gid_t gid);

getgrnam根据提供的组名返回指向组的密码记录的指针，getgrigid则根据提供的组号GID返回该指针。失败调用返回NULL

PS：这两个函数也是不可重入的函数。

三、扫描密码文件和组文件

 #include <pwd.h>

 struct passwd *getpwent(void);

 void setpwent(void);

 void endpwent(void);

getpwent()可以逐条返回记录。setpwent()可以重置为。/etc/passwd文件的起始处。endpwent()可以关闭文件。

四、从/etc/shadow密码文件中获取记录

 #include <shadow.h>

 struct spwd *getspnam(const char *name);

 struct spwd *getspent(void);

 void setspent(void);

 void endspent(void);

getspnam和getspent会返回指向shadow密码记录的指针，失败调用返回NULL。

setspent会重置为文件的起始位置，endspent会关闭文件。

五、密码加密

 #define _XOPEN_SOURCE
 #include <unistd.h>

 char *crypt(const char *key, const key *salt);

#define _XOPEN_SOURCE 是为了获取crypt的声明。

key为输入的密码，salt指向一个两字节的字符串，用来改变DES算法。成功调用返回加密后的密码，失败返回NULL。

---------------------吐槽：好好写博客，写博客的时候思考的感觉真好，要多读书，多code，多思考---------------------------

听同学说有很多厉害的人已经找到实习了，真的后悔大一大二的无作为。正因为后悔，所以要做得更好！！！！

继续努力！！！！！！

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练习：

8-2: 使用sptwent()、getpwent()和endpwent()来实现getpwnam()。

这题个人觉得很简单，因为getpwent()是逐条查找，查找匹配就输出。输出完应该调用sptwent将文件的偏移量重置为文件的起始位置。结束的时候调用endpwent关闭文件。

 /*
  * =====================================================================================
  *
  *       Filename:  8-2.c
  *
  *    Description:
  *
  *        Version:  1.0
  *        Created:  2014年04月22日 16时48分09秒
  *       Revision:  none
  *       Compiler:  gcc
  *
  *         Author:  alan (), alan19920626@gmail.com
  *   Organization:
  *
  * =====================================================================================
  */

 #include <pwd.h>
 #include <string.h>
 #include <stdio.h>
 #include "tlpi_hdr.h"

 struct passwd * Getpwnam(const char *name){
     struct passwd *pwd;
     while((pwd = getpwent()) != NULL){
         if(strcmp(pwd->pw_name, name) == ){
             setpwent();
             return pwd;
         }
     }
     setpwent();
     return NULL;
 }

 int main(int argc, char *argv[]){
     int i;
     struct passwd *p;
     if(argc <  || strcmp(argv[], "--help") == )
         usageErr("%s user-names...", argv[]);

     for(i = ; i < argc; ++i){
         p = Getpwnam((const char *)argv[i]);
         if(p == NULL)
             printf("%s does not exit\n", argv[i]);
         else{
             printf("%s, UID: %ld, GID: %ld\n", argv[i], (long)p->pw_uid, (long)p->pw_gid);
         }
     }

     endpwent();
     exit(EXIT_SUCCESS);
 }

测试结果：

lancelot@debian:~/Code/tlpi$ ./a.out lancelot root
lancelot, UID: , GID:
root, UID: , GID: