2017-2018-1 20155201 《信息安全系统设计基础》 pwd命令的实现

2017-2018-1 20155201 《信息安全系统设计基础》 pwd命令的实现

一、对pwd命令的学习

在终端中输入man pwd查看手册中对pwd这一命令的解释：

以绝对路径的方式显示用户当前工作目录。
命令将当前目录的全路径名称（从根目录）写入标准输出。
全部目录使用/分隔，第一个/表示根目录，最后一个目录是当前目录。
执行pwd命令可立刻得知您目前所在的工作目录的绝对路径名称。

偷懒版：

在man pwd中可以发现一个c语言库中一个名为getcwd函数，man getcwd查看详细解释：

于是写一个简单的测试代码，果然跟pwd实现的功能一样

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(){
	char *filepath=NULL;
	filepath=getcwd(NULL,0);
	puts(filepath);
	free(filepath);
	return 0;
}

但这太偷懒了，以下结合i-Node完成pwd命令功能的实现。

二、实现pwd功能的伪代码

通过上课了解到，文件与i节点其实是连在一起的，在命令行中我们经常使用cd ..命令返回上级目录，每个目录其实都是与i节点连在一起的，通过ls -i -a可以查看..、.目录对应的i节点值。

我们发现，目录的上级目录..对应的i-Node和上级目录的当前目录.的i-Node一致，证明文件路径通过i-Node连接。所以想要完成pwd功能，必须找到一个能查询目录i-Node的函数。

stat结构体：

struct stat {

        mode_t     st_mode;       //文件对应的模式，文件，目录等
        ino_t      st_ino;       //inode节点号
        dev_t      st_dev;        //设备号码
        dev_t      st_rdev;       //特殊设备号码
        nlink_t    st_nlink;      //文件的连接数
        uid_t      st_uid;        //文件所有者
        gid_t      st_gid;        //文件所有者对应的组
        off_t      st_size;       //普通文件，对应的文件字节数
        time_t     st_atime;      //文件最后被访问的时间
        time_t     st_mtime;      //文件内容最后被修改的时间
        time_t     st_ctime;      //文件状态改变时间
        blksize_t st_blksize;    //文件内容对应的块大小
        blkcnt_t   st_blocks;     //文件内容对应的块数量

      };

我们可以看到，ino_t返回了文件的i-Node值，编写一个函数如下：

ino_t get_inode(char *file_name)
{
    struct stat file;
    int i=stat(file_name,&info);
    return file.st_ino;//返回i-Node值
}

接下来就需要思考，pwd打印的是绝对路径，直至根目录，那么如何判断已经到达根目录？根目录的..、.的i-Node值是一样的，在我的电脑上他们都是2。

伪代码：

void get_file_name(*filepath){
    获取当前i-Node;
    通过i-Node获取当前路径名称filepath(%s)；

    cd ..;
    获取当前i-Node;
    通过i-Node获取当前路径名filepath称(%s)；
    get_file_name(*filepath);
    if(..i-Node == . i-Node){
    return;
    }
    printf('/'+filename);
    return;
}

测试代码：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <dirent.h>
#include <pwd.h>

void printpath(ino_t this_inode) {
    ino_t my_inode=get_inode(".");
    int buflength=20;

    if (get_inode("..") != this_inode) {
        chdir("..");
        char path[buflength]=inode_to_path(this_inode,buflength);
        my_inode = get_inode(".");
        printpath(my_inode);
        printf("/%s", name);
    }
}

char * inod_to_path(ino_t i_node, int buflen) {
    DIR *dir;
    struct dirent *direntp;
    dir = opendir(".");
    char path[buflen];
    while ((direntp = readdir(dir)) != NULL)
        if (direntp->d_ino == i_node) {
            strncpy(name, direntp->d_name, buflen);
            path[buflen - 1] = '\0';
            closedir(dir);
            return buflen;
        }

    exit(1);

}

ino_t get_inode(char *filename) {   //返回文件的i-Node值
    struct stat file;

    if (stat(filename, &info) == -1) {
        perror(fname);
        return 1;
    }
    return file.st_ino;
}

int main() {
    printpath(get_inode("."));
    putchar('\n');
    return 0;
}

代码调试中的问题：

• 问题1：最开始无法打印出路径名称，总是打印乱码
• 问题1解决方案：路径名称存储在字符串中，字符串的结尾是'\0'，在查询路径名称时需要给名称的name[length-1]赋值'\0'。

path[buflen - 1] = '\0';