Document use of CC and CFLAGS in more detail (bug 20980, bug 21234).
[glibc.git] / manual / filesys.texi
blobca77996902250bc9e525ad1ffff6901a61399fd9
1 @node File System Interface, Pipes and FIFOs, Low-Level I/O, Top
2 @c %MENU% Functions for manipulating files
3 @chapter File System Interface
5 This chapter describes @theglibc{}'s functions for manipulating
6 files.  Unlike the input and output functions (@pxref{I/O on Streams};
7 @pxref{Low-Level I/O}), these functions are concerned with operating
8 on the files themselves rather than on their contents.
10 Among the facilities described in this chapter are functions for
11 examining or modifying directories, functions for renaming and deleting
12 files, and functions for examining and setting file attributes such as
13 access permissions and modification times.
15 @menu
16 * Working Directory::           This is used to resolve relative
17                                  file names.
18 * Accessing Directories::       Finding out what files a directory
19                                  contains.
20 * Working with Directory Trees:: Apply actions to all files or a selectable
21                                  subset of a directory hierarchy.
22 * Hard Links::                  Adding alternate names to a file.
23 * Symbolic Links::              A file that ``points to'' a file name.
24 * Deleting Files::              How to delete a file, and what that means.
25 * Renaming Files::              Changing a file's name.
26 * Creating Directories::        A system call just for creating a directory.
27 * File Attributes::             Attributes of individual files.
28 * Making Special Files::        How to create special files.
29 * Temporary Files::             Naming and creating temporary files.
30 @end menu
32 @node Working Directory
33 @section Working Directory
35 @cindex current working directory
36 @cindex working directory
37 @cindex change working directory
38 Each process has associated with it a directory, called its @dfn{current
39 working directory} or simply @dfn{working directory}, that is used in
40 the resolution of relative file names (@pxref{File Name Resolution}).
42 When you log in and begin a new session, your working directory is
43 initially set to the home directory associated with your login account
44 in the system user database.  You can find any user's home directory
45 using the @code{getpwuid} or @code{getpwnam} functions; see @ref{User
46 Database}.
48 Users can change the working directory using shell commands like
49 @code{cd}.  The functions described in this section are the primitives
50 used by those commands and by other programs for examining and changing
51 the working directory.
52 @pindex cd
54 Prototypes for these functions are declared in the header file
55 @file{unistd.h}.
56 @pindex unistd.h
58 @deftypefun {char *} getcwd (char *@var{buffer}, size_t @var{size})
59 @standards{POSIX.1, unistd.h}
60 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{}}}
61 @c If buffer is NULL, this function calls malloc and realloc, and, in
62 @c case of error, free.  Linux offers a getcwd syscall that we use on
63 @c GNU/Linux systems, but it may fail if the pathname is too long.  As a
64 @c fallback, and on other systems, the generic implementation opens each
65 @c parent directory with opendir, which allocates memory for the
66 @c directory stream with malloc.  If a fstatat64 syscall is not
67 @c available, very deep directory trees may also have to malloc to build
68 @c longer sequences of ../../../... than those supported by a global
69 @c const read-only string.
71 @c linux/__getcwd
72 @c  posix/__getcwd
73 @c   malloc/realloc/free if buffer is NULL, or if dir is too deep
74 @c   lstat64 -> see its own entry
75 @c   fstatat64
76 @c     direct syscall if possible, alloca+snprintf+*stat64 otherwise
77 @c   openat64_not_cancel_3, close_not_cancel_no_status
78 @c   __fdopendir, __opendir, __readdir, rewinddir
79 The @code{getcwd} function returns an absolute file name representing
80 the current working directory, storing it in the character array
81 @var{buffer} that you provide.  The @var{size} argument is how you tell
82 the system the allocation size of @var{buffer}.
84 The @glibcadj{} version of this function also permits you to specify a
85 null pointer for the @var{buffer} argument.  Then @code{getcwd}
86 allocates a buffer automatically, as with @code{malloc}
87 (@pxref{Unconstrained Allocation}).  If the @var{size} is greater than
88 zero, then the buffer is that large; otherwise, the buffer is as large
89 as necessary to hold the result.
91 The return value is @var{buffer} on success and a null pointer on failure.
92 The following @code{errno} error conditions are defined for this function:
94 @table @code
95 @item EINVAL
96 The @var{size} argument is zero and @var{buffer} is not a null pointer.
98 @item ERANGE
99 The @var{size} argument is less than the length of the working directory
100 name.  You need to allocate a bigger array and try again.
102 @item EACCES
103 Permission to read or search a component of the file name was denied.
104 @end table
105 @end deftypefun
107 You could implement the behavior of GNU's @w{@code{getcwd (NULL, 0)}}
108 using only the standard behavior of @code{getcwd}:
110 @smallexample
111 char *
112 gnu_getcwd ()
114   size_t size = 100;
116   while (1)
117     @{
118       char *buffer = (char *) xmalloc (size);
119       if (getcwd (buffer, size) == buffer)
120         return buffer;
121       free (buffer);
122       if (errno != ERANGE)
123         return 0;
124       size *= 2;
125     @}
127 @end smallexample
129 @noindent
130 @xref{Malloc Examples}, for information about @code{xmalloc}, which is
131 not a library function but is a customary name used in most GNU
132 software.
134 @deftypefn {Deprecated Function} {char *} getwd (char *@var{buffer})
135 @standards{BSD, unistd.h}
136 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{} @ascuintl{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{}}}
137 @c Besides the getcwd safety issues, it calls strerror_r on error, which
138 @c brings in all of the i18n issues.
139 This is similar to @code{getcwd}, but has no way to specify the size of
140 the buffer.  @Theglibc{} provides @code{getwd} only
141 for backwards compatibility with BSD.
143 The @var{buffer} argument should be a pointer to an array at least
144 @code{PATH_MAX} bytes long (@pxref{Limits for Files}).  On @gnuhurdsystems{}
145 there is no limit to the size of a file name, so this is not
146 necessarily enough space to contain the directory name.  That is why
147 this function is deprecated.
148 @end deftypefn
150 @deftypefun {char *} get_current_dir_name (void)
151 @standards{GNU, unistd.h}
152 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtsenv{}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{}}}
153 @c Besides getcwd, which this function calls as a fallback, it calls
154 @c getenv, with the potential thread-safety issues that brings about.
155 @vindex PWD
156 This @code{get_current_dir_name} function is basically equivalent to
157 @w{@code{getcwd (NULL, 0)}}.  The only difference is that the value of
158 the @code{PWD} variable is returned if this value is correct.  This is a
159 subtle difference which is visible if the path described by the
160 @code{PWD} value is using one or more symbol links in which case the
161 value returned by @code{getcwd} can resolve the symbol links and
162 therefore yield a different result.
164 This function is a GNU extension.
165 @end deftypefun
167 @deftypefun int chdir (const char *@var{filename})
168 @standards{POSIX.1, unistd.h}
169 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
170 This function is used to set the process's working directory to
171 @var{filename}.
173 The normal, successful return value from @code{chdir} is @code{0}.  A
174 value of @code{-1} is returned to indicate an error.  The @code{errno}
175 error conditions defined for this function are the usual file name
176 syntax errors (@pxref{File Name Errors}), plus @code{ENOTDIR} if the
177 file @var{filename} is not a directory.
178 @end deftypefun
180 @deftypefun int fchdir (int @var{filedes})
181 @standards{XPG, unistd.h}
182 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
183 This function is used to set the process's working directory to
184 directory associated with the file descriptor @var{filedes}.
186 The normal, successful return value from @code{fchdir} is @code{0}.  A
187 value of @code{-1} is returned to indicate an error.  The following
188 @code{errno} error conditions are defined for this function:
190 @table @code
191 @item EACCES
192 Read permission is denied for the directory named by @code{dirname}.
194 @item EBADF
195 The @var{filedes} argument is not a valid file descriptor.
197 @item ENOTDIR
198 The file descriptor @var{filedes} is not associated with a directory.
200 @item EINTR
201 The function call was interrupt by a signal.
203 @item EIO
204 An I/O error occurred.
205 @end table
206 @end deftypefun
209 @node Accessing Directories
210 @section Accessing Directories
211 @cindex accessing directories
212 @cindex reading from a directory
213 @cindex directories, accessing
215 The facilities described in this section let you read the contents of a
216 directory file.  This is useful if you want your program to list all the
217 files in a directory, perhaps as part of a menu.
219 @cindex directory stream
220 The @code{opendir} function opens a @dfn{directory stream} whose
221 elements are directory entries.  Alternatively @code{fdopendir} can be
222 used which can have advantages if the program needs to have more
223 control over the way the directory is opened for reading.  This
224 allows, for instance, to pass the @code{O_NOATIME} flag to
225 @code{open}.
227 You use the @code{readdir} function on the directory stream to
228 retrieve these entries, represented as @w{@code{struct dirent}}
229 objects.  The name of the file for each entry is stored in the
230 @code{d_name} member of this structure.  There are obvious parallels
231 here to the stream facilities for ordinary files, described in
232 @ref{I/O on Streams}.
234 @menu
235 * Directory Entries::           Format of one directory entry.
236 * Opening a Directory::         How to open a directory stream.
237 * Reading/Closing Directory::   How to read directory entries from the stream.
238 * Simple Directory Lister::     A very simple directory listing program.
239 * Random Access Directory::     Rereading part of the directory
240                                  already read with the same stream.
241 * Scanning Directory Content::  Get entries for user selected subset of
242                                  contents in given directory.
243 * Simple Directory Lister Mark II::  Revised version of the program.
244 @end menu
246 @node Directory Entries
247 @subsection Format of a Directory Entry
249 @pindex dirent.h
250 This section describes what you find in a single directory entry, as you
251 might obtain it from a directory stream.  All the symbols are declared
252 in the header file @file{dirent.h}.
254 @deftp {Data Type} {struct dirent}
255 @standards{POSIX.1, dirent.h}
256 This is a structure type used to return information about directory
257 entries.  It contains the following fields:
259 @table @code
260 @item char d_name[]
261 This is the null-terminated file name component.  This is the only
262 field you can count on in all POSIX systems.
264 @item ino_t d_fileno
265 This is the file serial number.  For BSD compatibility, you can also
266 refer to this member as @code{d_ino}.  On @gnulinuxhurdsystems{} and most POSIX
267 systems, for most files this the same as the @code{st_ino} member that
268 @code{stat} will return for the file.  @xref{File Attributes}.
270 @item unsigned char d_namlen
271 This is the length of the file name, not including the terminating
272 null character.  Its type is @code{unsigned char} because that is the
273 integer type of the appropriate size.  This member is a BSD extension.
274 The symbol @code{_DIRENT_HAVE_D_NAMLEN} is defined if this member is
275 available.
277 @item unsigned char d_type
278 This is the type of the file, possibly unknown.  The following constants
279 are defined for its value:
281 @vtable @code
282 @item DT_UNKNOWN
283 The type is unknown.  Only some filesystems have full support to
284 return the type of the file, others might always return this value.
286 @item DT_REG
287 A regular file.
289 @item DT_DIR
290 A directory.
292 @item DT_FIFO
293 A named pipe, or FIFO.  @xref{FIFO Special Files}.
295 @item DT_SOCK
296 A local-domain socket.  @c !!! @xref{Local Domain}.
298 @item DT_CHR
299 A character device.
301 @item DT_BLK
302 A block device.
304 @item DT_LNK
305 A symbolic link.
306 @end vtable
308 This member is a BSD extension.  The symbol @code{_DIRENT_HAVE_D_TYPE}
309 is defined if this member is available.  On systems where it is used, it
310 corresponds to the file type bits in the @code{st_mode} member of
311 @code{struct stat}.  If the value cannot be determined the member
312 value is DT_UNKNOWN.  These two macros convert between @code{d_type}
313 values and @code{st_mode} values:
315 @deftypefun int IFTODT (mode_t @var{mode})
316 @standards{BSD, dirent.h}
317 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
318 This returns the @code{d_type} value corresponding to @var{mode}.
319 @end deftypefun
321 @deftypefun mode_t DTTOIF (int @var{dtype})
322 @standards{BSD, dirent.h}
323 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
324 This returns the @code{st_mode} value corresponding to @var{dtype}.
325 @end deftypefun
326 @end table
328 This structure may contain additional members in the future.  Their
329 availability is always announced in the compilation environment by a
330 macro named @code{_DIRENT_HAVE_D_@var{xxx}} where @var{xxx} is replaced
331 by the name of the new member.  For instance, the member @code{d_reclen}
332 available on some systems is announced through the macro
333 @code{_DIRENT_HAVE_D_RECLEN}.
335 When a file has multiple names, each name has its own directory entry.
336 The only way you can tell that the directory entries belong to a
337 single file is that they have the same value for the @code{d_fileno}
338 field.
340 File attributes such as size, modification times etc., are part of the
341 file itself, not of any particular directory entry.  @xref{File
342 Attributes}.
343 @end deftp
345 @node Opening a Directory
346 @subsection Opening a Directory Stream
348 @pindex dirent.h
349 This section describes how to open a directory stream.  All the symbols
350 are declared in the header file @file{dirent.h}.
352 @deftp {Data Type} DIR
353 @standards{POSIX.1, dirent.h}
354 The @code{DIR} data type represents a directory stream.
355 @end deftp
357 You shouldn't ever allocate objects of the @code{struct dirent} or
358 @code{DIR} data types, since the directory access functions do that for
359 you.  Instead, you refer to these objects using the pointers returned by
360 the following functions.
362 @deftypefun {DIR *} opendir (const char *@var{dirname})
363 @standards{POSIX.1, dirent.h}
364 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{}}}
365 @c Besides the safe syscall, we have to allocate the DIR object with
366 @c __alloc_dir, that calls malloc.
367 The @code{opendir} function opens and returns a directory stream for
368 reading the directory whose file name is @var{dirname}.  The stream has
369 type @code{DIR *}.
371 If unsuccessful, @code{opendir} returns a null pointer.  In addition to
372 the usual file name errors (@pxref{File Name Errors}), the
373 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
375 @table @code
376 @item EACCES
377 Read permission is denied for the directory named by @code{dirname}.
379 @item EMFILE
380 The process has too many files open.
382 @item ENFILE
383 The entire system, or perhaps the file system which contains the
384 directory, cannot support any additional open files at the moment.
385 (This problem cannot happen on @gnuhurdsystems{}.)
387 @item ENOMEM
388 Not enough memory available.
389 @end table
391 The @code{DIR} type is typically implemented using a file descriptor,
392 and the @code{opendir} function in terms of the @code{open} function.
393 @xref{Low-Level I/O}.  Directory streams and the underlying
394 file descriptors are closed on @code{exec} (@pxref{Executing a File}).
395 @end deftypefun
397 The directory which is opened for reading by @code{opendir} is
398 identified by the name.  In some situations this is not sufficient.
399 Or the way @code{opendir} implicitly creates a file descriptor for the
400 directory is not the way a program might want it.  In these cases an
401 alternative interface can be used.
403 @deftypefun {DIR *} fdopendir (int @var{fd})
404 @standards{GNU, dirent.h}
405 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{}}}
406 @c The DIR object is allocated with __alloc_dir, that calls malloc.
407 The @code{fdopendir} function works just like @code{opendir} but
408 instead of taking a file name and opening a file descriptor for the
409 directory the caller is required to provide a file descriptor.  This
410 file descriptor is then used in subsequent uses of the returned
411 directory stream object.
413 The caller must make sure the file descriptor is associated with a
414 directory and it allows reading.
416 If the @code{fdopendir} call returns successfully the file descriptor
417 is now under the control of the system.  It can be used in the same
418 way the descriptor implicitly created by @code{opendir} can be used
419 but the program must not close the descriptor.
421 In case the function is unsuccessful it returns a null pointer and the
422 file descriptor remains to be usable by the program.  The following
423 @code{errno} error conditions are defined for this function:
425 @table @code
426 @item EBADF
427 The file descriptor is not valid.
429 @item ENOTDIR
430 The file descriptor is not associated with a directory.
432 @item EINVAL
433 The descriptor does not allow reading the directory content.
435 @item ENOMEM
436 Not enough memory available.
437 @end table
438 @end deftypefun
440 In some situations it can be desirable to get hold of the file
441 descriptor which is created by the @code{opendir} call.  For instance,
442 to switch the current working directory to the directory just read the
443 @code{fchdir} function could be used.  Historically the @code{DIR} type
444 was exposed and programs could access the fields.  This does not happen
445 in @theglibc{}.  Instead a separate function is provided to allow
446 access.
448 @deftypefun int dirfd (DIR *@var{dirstream})
449 @standards{GNU, dirent.h}
450 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
451 The function @code{dirfd} returns the file descriptor associated with
452 the directory stream @var{dirstream}.  This descriptor can be used until
453 the directory is closed with @code{closedir}.  If the directory stream
454 implementation is not using file descriptors the return value is
455 @code{-1}.
456 @end deftypefun
458 @node Reading/Closing Directory
459 @subsection Reading and Closing a Directory Stream
461 @pindex dirent.h
462 This section describes how to read directory entries from a directory
463 stream, and how to close the stream when you are done with it.  All the
464 symbols are declared in the header file @file{dirent.h}.
466 @deftypefun {struct dirent *} readdir (DIR *@var{dirstream})
467 @standards{POSIX.1, dirent.h}
468 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{}}@acunsafe{@aculock{}}}
469 @c This function holds dirstream's non-recursive lock, which brings
470 @c about the usual issues with locks and async signals and cancellation,
471 @c but the lock taking is not enough to make the returned value safe to
472 @c use, since it points to a stream's internal buffer that can be
473 @c overwritten by subsequent calls or even released by closedir.
474 This function reads the next entry from the directory.  It normally
475 returns a pointer to a structure containing information about the
476 file.  This structure is associated with the @var{dirstream} handle
477 and can be rewritten by a subsequent call.
479 @strong{Portability Note:} On some systems @code{readdir} may not
480 return entries for @file{.} and @file{..}, even though these are always
481 valid file names in any directory.  @xref{File Name Resolution}.
483 If there are no more entries in the directory or an error is detected,
484 @code{readdir} returns a null pointer.  The following @code{errno} error
485 conditions are defined for this function:
487 @table @code
488 @item EBADF
489 The @var{dirstream} argument is not valid.
490 @end table
492 To distinguish between an end-of-directory condition or an error, you
493 must set @code{errno} to zero before calling @code{readdir}.  To avoid
494 entering an infinite loop, you should stop reading from the directory
495 after the first error.
497 @strong{Caution:} The pointer returned by @code{readdir} points to
498 a buffer within the @code{DIR} object.  The data in that buffer will
499 be overwritten by the next call to @code{readdir}.  You must take care,
500 for instance, to copy the @code{d_name} string if you need it later.
502 Because of this, it is not safe to share a @code{DIR} object among
503 multiple threads, unless you use your own locking to ensure that
504 no thread calls @code{readdir} while another thread is still using the
505 data from the previous call.  In @theglibc{}, it is safe to call
506 @code{readdir} from multiple threads as long as each thread uses
507 its own @code{DIR} object.  POSIX.1-2008 does not require this to
508 be safe, but we are not aware of any operating systems where it
509 does not work.
511 @code{readdir_r} allows you to provide your own buffer for the
512 @code{struct dirent}, but it is less portable than @code{readdir}, and
513 has problems with very long filenames (see below).  We recommend
514 you use @code{readdir}, but do not share @code{DIR} objects.
515 @end deftypefun
517 @deftypefun int readdir_r (DIR *@var{dirstream}, struct dirent *@var{entry}, struct dirent **@var{result})
518 @standards{GNU, dirent.h}
519 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{}}@acunsafe{@aculock{}}}
520 This function is a version of @code{readdir} which performs internal
521 locking.  Like @code{readdir} it returns the next entry from the
522 directory.  To prevent conflicts between simultaneously running
523 threads the result is stored inside the @var{entry} object.
525 @strong{Portability Note:} @code{readdir_r} is deprecated.  It is
526 recommended to use @code{readdir} instead of @code{readdir_r} for the
527 following reasons:
529 @itemize @bullet
530 @item
531 On systems which do not define @code{NAME_MAX}, it may not be possible
532 to use @code{readdir_r} safely because the caller does not specify the
533 length of the buffer for the directory entry.
535 @item
536 On some systems, @code{readdir_r} cannot read directory entries with
537 very long names.  If such a name is encountered, @theglibc{}
538 implementation of @code{readdir_r} returns with an error code of
539 @code{ENAMETOOLONG} after the final directory entry has been read.  On
540 other systems, @code{readdir_r} may return successfully, but the
541 @code{d_name} member may not be NUL-terminated or may be truncated.
543 @item
544 POSIX-1.2008 does not guarantee that @code{readdir} is thread-safe,
545 even when access to the same @var{dirstream} is serialized.  But in
546 current implementations (including @theglibc{}), it is safe to call
547 @code{readdir} concurrently on different @var{dirstream}s, so there is
548 no need to use @code{readdir_r} in most multi-threaded programs.  In
549 the rare case that multiple threads need to read from the same
550 @var{dirstream}, it is still better to use @code{readdir} and external
551 synchronization.
553 @item
554 It is expected that future versions of POSIX will obsolete
555 @code{readdir_r} and mandate the level of thread safety for
556 @code{readdir} which is provided by @theglibc{} and other
557 implementations today.
558 @end itemize
560 Normally @code{readdir_r} returns zero and sets @code{*@var{result}}
561 to @var{entry}.  If there are no more entries in the directory or an
562 error is detected, @code{readdir_r} sets @code{*@var{result}} to a
563 null pointer and returns a nonzero error code, also stored in
564 @code{errno}, as described for @code{readdir}.
566 It is also important to look at the definition of the @code{struct
567 dirent} type.  Simply passing a pointer to an object of this type for
568 the second parameter of @code{readdir_r} might not be enough.  Some
569 systems don't define the @code{d_name} element sufficiently long.  In
570 this case the user has to provide additional space.  There must be room
571 for at least @code{NAME_MAX + 1} characters in the @code{d_name} array.
572 Code to call @code{readdir_r} could look like this:
574 @smallexample
575   union
576   @{
577     struct dirent d;
578     char b[offsetof (struct dirent, d_name) + NAME_MAX + 1];
579   @} u;
581   if (readdir_r (dir, &u.d, &res) == 0)
582     @dots{}
583 @end smallexample
584 @end deftypefun
586 To support large filesystems on 32-bit machines there are LFS variants
587 of the last two functions.
589 @deftypefun {struct dirent64 *} readdir64 (DIR *@var{dirstream})
590 @standards{LFS, dirent.h}
591 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{}}@acunsafe{@aculock{}}}
592 The @code{readdir64} function is just like the @code{readdir} function
593 except that it returns a pointer to a record of type @code{struct
594 dirent64}.  Some of the members of this data type (notably @code{d_ino})
595 might have a different size to allow large filesystems.
597 In all other aspects this function is equivalent to @code{readdir}.
598 @end deftypefun
600 @deftypefun int readdir64_r (DIR *@var{dirstream}, struct dirent64 *@var{entry}, struct dirent64 **@var{result})
601 @standards{LFS, dirent.h}
602 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{}}@acunsafe{@aculock{}}}
603 The deprecated @code{readdir64_r} function is equivalent to the
604 @code{readdir_r} function except that it takes parameters of base type
605 @code{struct dirent64} instead of @code{struct dirent} in the second and
606 third position.  The same precautions mentioned in the documentation of
607 @code{readdir_r} also apply here.
608 @end deftypefun
610 @deftypefun int closedir (DIR *@var{dirstream})
611 @standards{POSIX.1, dirent.h}
612 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{} @asulock{/hurd}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{} @aculock{/hurd}}}
613 @c No synchronization in the posix implementation, only in the hurd
614 @c one.  This is regarded as safe because it is undefined behavior if
615 @c other threads could still be using the dir stream while it's closed.
616 This function closes the directory stream @var{dirstream}.  It returns
617 @code{0} on success and @code{-1} on failure.
619 The following @code{errno} error conditions are defined for this
620 function:
622 @table @code
623 @item EBADF
624 The @var{dirstream} argument is not valid.
625 @end table
626 @end deftypefun
628 @node Simple Directory Lister
629 @subsection Simple Program to List a Directory
631 Here's a simple program that prints the names of the files in
632 the current working directory:
634 @smallexample
635 @include dir.c.texi
636 @end smallexample
638 The order in which files appear in a directory tends to be fairly
639 random.  A more useful program would sort the entries (perhaps by
640 alphabetizing them) before printing them; see
641 @ref{Scanning Directory Content}, and @ref{Array Sort Function}.
644 @node Random Access Directory
645 @subsection Random Access in a Directory Stream
647 @pindex dirent.h
648 This section describes how to reread parts of a directory that you have
649 already read from an open directory stream.  All the symbols are
650 declared in the header file @file{dirent.h}.
652 @deftypefun void rewinddir (DIR *@var{dirstream})
653 @standards{POSIX.1, dirent.h}
654 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@asulock{}}@acunsafe{@aculock{}}}
655 The @code{rewinddir} function is used to reinitialize the directory
656 stream @var{dirstream}, so that if you call @code{readdir} it
657 returns information about the first entry in the directory again.  This
658 function also notices if files have been added or removed to the
659 directory since it was opened with @code{opendir}.  (Entries for these
660 files might or might not be returned by @code{readdir} if they were
661 added or removed since you last called @code{opendir} or
662 @code{rewinddir}.)
663 @end deftypefun
665 @deftypefun {long int} telldir (DIR *@var{dirstream})
666 @standards{BSD, dirent.h}
667 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{/bsd} @asulock{/bsd}}@acunsafe{@acsmem{/bsd} @aculock{/bsd}}}
668 @c The implementation is safe on most platforms, but on BSD it uses
669 @c cookies, buckets and records, and the global array of pointers to
670 @c dynamically allocated records is guarded by a non-recursive lock.
671 The @code{telldir} function returns the file position of the directory
672 stream @var{dirstream}.  You can use this value with @code{seekdir} to
673 restore the directory stream to that position.
674 @end deftypefun
676 @deftypefun void seekdir (DIR *@var{dirstream}, long int @var{pos})
677 @standards{BSD, dirent.h}
678 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{/bsd} @asulock{/bsd}}@acunsafe{@acsmem{/bsd} @aculock{/bsd}}}
679 @c The implementation is safe on most platforms, but on BSD it uses
680 @c cookies, buckets and records, and the global array of pointers to
681 @c dynamically allocated records is guarded by a non-recursive lock.
682 The @code{seekdir} function sets the file position of the directory
683 stream @var{dirstream} to @var{pos}.  The value @var{pos} must be the
684 result of a previous call to @code{telldir} on this particular stream;
685 closing and reopening the directory can invalidate values returned by
686 @code{telldir}.
687 @end deftypefun
690 @node Scanning Directory Content
691 @subsection Scanning the Content of a Directory
693 A higher-level interface to the directory handling functions is the
694 @code{scandir} function.  With its help one can select a subset of the
695 entries in a directory, possibly sort them and get a list of names as
696 the result.
698 @deftypefun int scandir (const char *@var{dir}, struct dirent ***@var{namelist}, int (*@var{selector}) (const struct dirent *), int (*@var{cmp}) (const struct dirent **, const struct dirent **))
699 @standards{BSD, dirent.h}
700 @standards{SVID, dirent.h}
701 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{}}}
702 @c The scandir function calls __opendirat, __readdir, and __closedir to
703 @c go over the named dir; malloc and realloc to allocate the namelist
704 @c and copies of each selected dirent, besides the selector, if given,
705 @c and qsort and the cmp functions if the latter is given.  In spite of
706 @c the cleanup handler that releases memory and the file descriptor in
707 @c case of synchronous cancellation, an asynchronous cancellation may
708 @c still leak memory and a file descriptor.  Although readdir is unsafe
709 @c in general, the use of an internal dir stream for sequential scanning
710 @c of the directory with copying of dirents before subsequent calls
711 @c makes the use safe, and the fact that the dir stream is private to
712 @c each scandir call does away with the lock issues in readdir and
713 @c closedir.
715 The @code{scandir} function scans the contents of the directory selected
716 by @var{dir}.  The result in *@var{namelist} is an array of pointers to
717 structures of type @code{struct dirent} which describe all selected
718 directory entries and which is allocated using @code{malloc}.  Instead
719 of always getting all directory entries returned, the user supplied
720 function @var{selector} can be used to decide which entries are in the
721 result.  Only the entries for which @var{selector} returns a non-zero
722 value are selected.
724 Finally the entries in *@var{namelist} are sorted using the
725 user-supplied function @var{cmp}.  The arguments passed to the @var{cmp}
726 function are of type @code{struct dirent **}, therefore one cannot
727 directly use the @code{strcmp} or @code{strcoll} functions; instead see
728 the functions @code{alphasort} and @code{versionsort} below.
730 The return value of the function is the number of entries placed in
731 *@var{namelist}.  If it is @code{-1} an error occurred (either the
732 directory could not be opened for reading or the malloc call failed) and
733 the global variable @code{errno} contains more information on the error.
734 @end deftypefun
736 As described above, the fourth argument to the @code{scandir} function
737 must be a pointer to a sorting function.  For the convenience of the
738 programmer @theglibc{} contains implementations of functions which
739 are very helpful for this purpose.
741 @deftypefun int alphasort (const struct dirent **@var{a}, const struct dirent **@var{b})
742 @standards{BSD, dirent.h}
743 @standards{SVID, dirent.h}
744 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
745 @c Calls strcoll.
746 The @code{alphasort} function behaves like the @code{strcoll} function
747 (@pxref{String/Array Comparison}).  The difference is that the arguments
748 are not string pointers but instead they are of type
749 @code{struct dirent **}.
751 The return value of @code{alphasort} is less than, equal to, or greater
752 than zero depending on the order of the two entries @var{a} and @var{b}.
753 @end deftypefun
755 @deftypefun int versionsort (const struct dirent **@var{a}, const struct dirent **@var{b})
756 @standards{GNU, dirent.h}
757 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
758 @c Calls strverscmp, which will accesses the locale object multiple
759 @c times.
760 The @code{versionsort} function is like @code{alphasort} except that it
761 uses the @code{strverscmp} function internally.
762 @end deftypefun
764 If the filesystem supports large files we cannot use the @code{scandir}
765 anymore since the @code{dirent} structure might not able to contain all
766 the information.  The LFS provides the new type @w{@code{struct
767 dirent64}}.  To use this we need a new function.
769 @deftypefun int scandir64 (const char *@var{dir}, struct dirent64 ***@var{namelist}, int (*@var{selector}) (const struct dirent64 *), int (*@var{cmp}) (const struct dirent64 **, const struct dirent64 **))
770 @standards{GNU, dirent.h}
771 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{}}}
772 @c See scandir.
773 The @code{scandir64} function works like the @code{scandir} function
774 except that the directory entries it returns are described by elements
775 of type @w{@code{struct dirent64}}.  The function pointed to by
776 @var{selector} is again used to select the desired entries, except that
777 @var{selector} now must point to a function which takes a
778 @w{@code{struct dirent64 *}} parameter.
780 Similarly the @var{cmp} function should expect its two arguments to be
781 of type @code{struct dirent64 **}.
782 @end deftypefun
784 As @var{cmp} is now a function of a different type, the functions
785 @code{alphasort} and @code{versionsort} cannot be supplied for that
786 argument.  Instead we provide the two replacement functions below.
788 @deftypefun int alphasort64 (const struct dirent64 **@var{a}, const struct dirent **@var{b})
789 @standards{GNU, dirent.h}
790 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
791 @c See alphasort.
792 The @code{alphasort64} function behaves like the @code{strcoll} function
793 (@pxref{String/Array Comparison}).  The difference is that the arguments
794 are not string pointers but instead they are of type
795 @code{struct dirent64 **}.
797 Return value of @code{alphasort64} is less than, equal to, or greater
798 than zero depending on the order of the two entries @var{a} and @var{b}.
799 @end deftypefun
801 @deftypefun int versionsort64 (const struct dirent64 **@var{a}, const struct dirent64 **@var{b})
802 @standards{GNU, dirent.h}
803 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtslocale{}}@assafe{}@acsafe{}}
804 @c See versionsort.
805 The @code{versionsort64} function is like @code{alphasort64}, excepted that it
806 uses the @code{strverscmp} function internally.
807 @end deftypefun
809 It is important not to mix the use of @code{scandir} and the 64-bit
810 comparison functions or vice versa.  There are systems on which this
811 works but on others it will fail miserably.
813 @node Simple Directory Lister Mark II
814 @subsection Simple Program to List a Directory, Mark II
816 Here is a revised version of the directory lister found above
817 (@pxref{Simple Directory Lister}).  Using the @code{scandir} function we
818 can avoid the functions which work directly with the directory contents.
819 After the call the returned entries are available for direct use.
821 @smallexample
822 @include dir2.c.texi
823 @end smallexample
825 Note the simple selector function in this example.  Since we want to see
826 all directory entries we always return @code{1}.
829 @node Working with Directory Trees
830 @section Working with Directory Trees
831 @cindex directory hierarchy
832 @cindex hierarchy, directory
833 @cindex tree, directory
835 The functions described so far for handling the files in a directory
836 have allowed you to either retrieve the information bit by bit, or to
837 process all the files as a group (see @code{scandir}).  Sometimes it is
838 useful to process whole hierarchies of directories and their contained
839 files.  The X/Open specification defines two functions to do this.  The
840 simpler form is derived from an early definition in @w{System V} systems
841 and therefore this function is available on SVID-derived systems.  The
842 prototypes and required definitions can be found in the @file{ftw.h}
843 header.
845 There are four functions in this family: @code{ftw}, @code{nftw} and
846 their 64-bit counterparts @code{ftw64} and @code{nftw64}.  These
847 functions take as one of their arguments a pointer to a callback
848 function of the appropriate type.
850 @deftp {Data Type} __ftw_func_t
851 @standards{GNU, ftw.h}
853 @smallexample
854 int (*) (const char *, const struct stat *, int)
855 @end smallexample
857 The type of callback functions given to the @code{ftw} function.  The
858 first parameter points to the file name, the second parameter to an
859 object of type @code{struct stat} which is filled in for the file named
860 in the first parameter.
862 @noindent
863 The last parameter is a flag giving more information about the current
864 file.  It can have the following values:
866 @vtable @code
867 @item FTW_F
868 The item is either a normal file or a file which does not fit into one
869 of the following categories.  This could be special files, sockets etc.
870 @item FTW_D
871 The item is a directory.
872 @item FTW_NS
873 The @code{stat} call failed and so the information pointed to by the
874 second parameter is invalid.
875 @item FTW_DNR
876 The item is a directory which cannot be read.
877 @item FTW_SL
878 The item is a symbolic link.  Since symbolic links are normally followed
879 seeing this value in a @code{ftw} callback function means the referenced
880 file does not exist.  The situation for @code{nftw} is different.
882 This value is only available if the program is compiled with
883 @code{_XOPEN_EXTENDED} defined before including
884 the first header.  The original SVID systems do not have symbolic links.
885 @end vtable
887 If the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
888 type is in fact @code{__ftw64_func_t} since this mode changes
889 @code{struct stat} to be @code{struct stat64}.
890 @end deftp
892 For the LFS interface and for use in the function @code{ftw64}, the
893 header @file{ftw.h} defines another function type.
895 @deftp {Data Type} __ftw64_func_t
896 @standards{GNU, ftw.h}
898 @smallexample
899 int (*) (const char *, const struct stat64 *, int)
900 @end smallexample
902 This type is used just like @code{__ftw_func_t} for the callback
903 function, but this time is called from @code{ftw64}.  The second
904 parameter to the function is a pointer to a variable of type
905 @code{struct stat64} which is able to represent the larger values.
906 @end deftp
908 @deftp {Data Type} __nftw_func_t
909 @standards{GNU, ftw.h}
911 @smallexample
912 int (*) (const char *, const struct stat *, int, struct FTW *)
913 @end smallexample
915 The first three arguments are the same as for the @code{__ftw_func_t}
916 type.  However for the third argument some additional values are defined
917 to allow finer differentiation:
918 @vtable @code
919 @item FTW_DP
920 The current item is a directory and all subdirectories have already been
921 visited and reported.  This flag is returned instead of @code{FTW_D} if
922 the @code{FTW_DEPTH} flag is passed to @code{nftw} (see below).
923 @item FTW_SLN
924 The current item is a stale symbolic link.  The file it points to does
925 not exist.
926 @end vtable
928 The last parameter of the callback function is a pointer to a structure
929 with some extra information as described below.
931 If the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
932 type is in fact @code{__nftw64_func_t} since this mode changes
933 @code{struct stat} to be @code{struct stat64}.
934 @end deftp
936 For the LFS interface there is also a variant of this data type
937 available which has to be used with the @code{nftw64} function.
939 @deftp {Data Type} __nftw64_func_t
940 @standards{GNU, ftw.h}
942 @smallexample
943 int (*) (const char *, const struct stat64 *, int, struct FTW *)
944 @end smallexample
946 This type is used just like @code{__nftw_func_t} for the callback
947 function, but this time is called from @code{nftw64}.  The second
948 parameter to the function is this time a pointer to a variable of type
949 @code{struct stat64} which is able to represent the larger values.
950 @end deftp
952 @deftp {Data Type} {struct FTW}
953 @standards{XPG4.2, ftw.h}
954 The information contained in this structure helps in interpreting the
955 name parameter and gives some information about the current state of the
956 traversal of the directory hierarchy.
958 @table @code
959 @item int base
960 The value is the offset into the string passed in the first parameter to
961 the callback function of the beginning of the file name.  The rest of
962 the string is the path of the file.  This information is especially
963 important if the @code{FTW_CHDIR} flag was set in calling @code{nftw}
964 since then the current directory is the one the current item is found
966 @item int level
967 Whilst processing, the code tracks how many directories down it has gone
968 to find the current file.  This nesting level starts at @math{0} for
969 files in the initial directory (or is zero for the initial file if a
970 file was passed).
971 @end table
972 @end deftp
975 @deftypefun int ftw (const char *@var{filename}, __ftw_func_t @var{func}, int @var{descriptors})
976 @standards{SVID, ftw.h}
977 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{}}}
978 @c see nftw for safety details
979 The @code{ftw} function calls the callback function given in the
980 parameter @var{func} for every item which is found in the directory
981 specified by @var{filename} and all directories below.  The function
982 follows symbolic links if necessary but does not process an item twice.
983 If @var{filename} is not a directory then it itself is the only object
984 returned to the callback function.
986 The file name passed to the callback function is constructed by taking
987 the @var{filename} parameter and appending the names of all passed
988 directories and then the local file name.  So the callback function can
989 use this parameter to access the file.  @code{ftw} also calls
990 @code{stat} for the file and passes that information on to the callback
991 function.  If this @code{stat} call is not successful the failure is
992 indicated by setting the third argument of the callback function to
993 @code{FTW_NS}.  Otherwise it is set according to the description given
994 in the account of @code{__ftw_func_t} above.
996 The callback function is expected to return @math{0} to indicate that no
997 error occurred and that processing should continue.  If an error
998 occurred in the callback function or it wants @code{ftw} to return
999 immediately, the callback function can return a value other than
1000 @math{0}.  This is the only correct way to stop the function.  The
1001 program must not use @code{setjmp} or similar techniques to continue
1002 from another place.  This would leave resources allocated by the
1003 @code{ftw} function unfreed.
1005 The @var{descriptors} parameter to @code{ftw} specifies how many file
1006 descriptors it is allowed to consume.  The function runs faster the more
1007 descriptors it can use.  For each level in the directory hierarchy at
1008 most one descriptor is used, but for very deep ones any limit on open
1009 file descriptors for the process or the system may be exceeded.
1010 Moreover, file descriptor limits in a multi-threaded program apply to
1011 all the threads as a group, and therefore it is a good idea to supply a
1012 reasonable limit to the number of open descriptors.
1014 The return value of the @code{ftw} function is @math{0} if all callback
1015 function calls returned @math{0} and all actions performed by the
1016 @code{ftw} succeeded.  If a function call failed (other than calling
1017 @code{stat} on an item) the function returns @math{-1}.  If a callback
1018 function returns a value other than @math{0} this value is returned as
1019 the return value of @code{ftw}.
1021 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
1022 32-bit system this function is in fact @code{ftw64}, i.e., the LFS
1023 interface transparently replaces the old interface.
1024 @end deftypefun
1026 @deftypefun int ftw64 (const char *@var{filename}, __ftw64_func_t @var{func}, int @var{descriptors})
1027 @standards{Unix98, ftw.h}
1028 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{}}}
1029 This function is similar to @code{ftw} but it can work on filesystems
1030 with large files.  File information is reported using a variable of type
1031 @code{struct stat64} which is passed by reference to the callback
1032 function.
1034 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
1035 32-bit system this function is available under the name @code{ftw} and
1036 transparently replaces the old implementation.
1037 @end deftypefun
1039 @deftypefun int nftw (const char *@var{filename}, __nftw_func_t @var{func}, int @var{descriptors}, int @var{flag})
1040 @standards{XPG4.2, ftw.h}
1041 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtasscwd{}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{} @acscwd{}}}
1042 @c ftw_startup calls alloca, malloc, free, xstat/lxstat, tdestroy, and ftw_dir
1043 @c  if FTW_CHDIR, call open, and fchdir, or chdir and getcwd
1044 @c ftw_dir calls open_dir_stream, readdir64, process_entry, closedir
1045 @c  if FTW_CHDIR, also calls fchdir
1046 @c open_dir_stream calls malloc, realloc, readdir64, free, closedir,
1047 @c  then openat64_not_cancel_3 and fdopendir or opendir, then dirfd.
1048 @c process_entry may cal realloc, fxstatat/lxstat/xstat, ftw_dir, and
1049 @c  find_object (tsearch) and add_object (tfind).
1050 @c Since each invocation of *ftw uses its own private search tree, none
1051 @c  of the search tree concurrency issues apply.
1052 The @code{nftw} function works like the @code{ftw} functions.  They call
1053 the callback function @var{func} for all items found in the directory
1054 @var{filename} and below.  At most @var{descriptors} file descriptors
1055 are consumed during the @code{nftw} call.
1057 One difference is that the callback function is of a different type.  It
1058 is of type @w{@code{struct FTW *}} and provides the callback function
1059 with the extra information described above.
1061 A second difference is that @code{nftw} takes a fourth argument, which
1062 is @math{0} or a bitwise-OR combination of any of the following values.
1064 @vtable @code
1065 @item FTW_PHYS
1066 While traversing the directory symbolic links are not followed.  Instead
1067 symbolic links are reported using the @code{FTW_SL} value for the type
1068 parameter to the callback function.  If the file referenced by a
1069 symbolic link does not exist @code{FTW_SLN} is returned instead.
1070 @item FTW_MOUNT
1071 The callback function is only called for items which are on the same
1072 mounted filesystem as the directory given by the @var{filename}
1073 parameter to @code{nftw}.
1074 @item FTW_CHDIR
1075 If this flag is given the current working directory is changed to the
1076 directory of the reported object before the callback function is called.
1077 When @code{ntfw} finally returns the current directory is restored to
1078 its original value.
1079 @item FTW_DEPTH
1080 If this option is specified then all subdirectories and files within
1081 them are processed before processing the top directory itself
1082 (depth-first processing).  This also means the type flag given to the
1083 callback function is @code{FTW_DP} and not @code{FTW_D}.
1084 @item FTW_ACTIONRETVAL
1085 If this option is specified then return values from callbacks
1086 are handled differently.  If the callback returns @code{FTW_CONTINUE},
1087 walking continues normally.  @code{FTW_STOP} means walking stops
1088 and @code{FTW_STOP} is returned to the caller.  If @code{FTW_SKIP_SUBTREE}
1089 is returned by the callback with @code{FTW_D} argument, the subtree
1090 is skipped and walking continues with next sibling of the directory.
1091 If @code{FTW_SKIP_SIBLINGS} is returned by the callback, all siblings
1092 of the current entry are skipped and walking continues in its parent.
1093 No other return values should be returned from the callbacks if
1094 this option is set.  This option is a GNU extension.
1095 @end vtable
1097 The return value is computed in the same way as for @code{ftw}.
1098 @code{nftw} returns @math{0} if no failures occurred and all callback
1099 functions returned @math{0}.  In case of internal errors, such as memory
1100 problems, the return value is @math{-1} and @var{errno} is set
1101 accordingly.  If the return value of a callback invocation was non-zero
1102 then that value is returned.
1104 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
1105 32-bit system this function is in fact @code{nftw64}, i.e., the LFS
1106 interface transparently replaces the old interface.
1107 @end deftypefun
1109 @deftypefun int nftw64 (const char *@var{filename}, __nftw64_func_t @var{func}, int @var{descriptors}, int @var{flag})
1110 @standards{Unix98, ftw.h}
1111 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtasscwd{}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{} @acscwd{}}}
1112 This function is similar to @code{nftw} but it can work on filesystems
1113 with large files.  File information is reported using a variable of type
1114 @code{struct stat64} which is passed by reference to the callback
1115 function.
1117 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
1118 32-bit system this function is available under the name @code{nftw} and
1119 transparently replaces the old implementation.
1120 @end deftypefun
1123 @node Hard Links
1124 @section Hard Links
1125 @cindex hard link
1126 @cindex link, hard
1127 @cindex multiple names for one file
1128 @cindex file names, multiple
1130 In POSIX systems, one file can have many names at the same time.  All of
1131 the names are equally real, and no one of them is preferred to the
1132 others.
1134 To add a name to a file, use the @code{link} function.  (The new name is
1135 also called a @dfn{hard link} to the file.)  Creating a new link to a
1136 file does not copy the contents of the file; it simply makes a new name
1137 by which the file can be known, in addition to the file's existing name
1138 or names.
1140 One file can have names in several directories, so the organization
1141 of the file system is not a strict hierarchy or tree.
1143 In most implementations, it is not possible to have hard links to the
1144 same file in multiple file systems.  @code{link} reports an error if you
1145 try to make a hard link to the file from another file system when this
1146 cannot be done.
1148 The prototype for the @code{link} function is declared in the header
1149 file @file{unistd.h}.
1150 @pindex unistd.h
1152 @deftypefun int link (const char *@var{oldname}, const char *@var{newname})
1153 @standards{POSIX.1, unistd.h}
1154 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1155 The @code{link} function makes a new link to the existing file named by
1156 @var{oldname}, under the new name @var{newname}.
1158 This function returns a value of @code{0} if it is successful and
1159 @code{-1} on failure.  In addition to the usual file name errors
1160 (@pxref{File Name Errors}) for both @var{oldname} and @var{newname}, the
1161 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
1163 @table @code
1164 @item EACCES
1165 You are not allowed to write to the directory in which the new link is
1166 to be written.
1167 @ignore
1168 Some implementations also require that the existing file be accessible
1169 by the caller, and use this error to report failure for that reason.
1170 @end ignore
1172 @item EEXIST
1173 There is already a file named @var{newname}.  If you want to replace
1174 this link with a new link, you must remove the old link explicitly first.
1176 @item EMLINK
1177 There are already too many links to the file named by @var{oldname}.
1178 (The maximum number of links to a file is @w{@code{LINK_MAX}}; see
1179 @ref{Limits for Files}.)
1181 @item ENOENT
1182 The file named by @var{oldname} doesn't exist.  You can't make a link to
1183 a file that doesn't exist.
1185 @item ENOSPC
1186 The directory or file system that would contain the new link is full
1187 and cannot be extended.
1189 @item EPERM
1190 On @gnulinuxhurdsystems{} and some others, you cannot make links to
1191 directories.
1192 Many systems allow only privileged users to do so.  This error
1193 is used to report the problem.
1195 @item EROFS
1196 The directory containing the new link can't be modified because it's on
1197 a read-only file system.
1199 @item EXDEV
1200 The directory specified in @var{newname} is on a different file system
1201 than the existing file.
1203 @item EIO
1204 A hardware error occurred while trying to read or write the to filesystem.
1205 @end table
1206 @end deftypefun
1208 @deftypefun int linkat (int oldfd, const char *@var{oldname}, int newfd, const char *@var{newname}, int flags)
1209 @standards{POSIX.1, unistd.h}
1210 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1212 The @code{linkat} function is analogous to the @code{link} function,
1213 except that it identifies its source and target using a combination of a
1214 file descriptor (referring to a directory) and a pathname.  If a
1215 pathnames is not absolute, it is resolved relative to the corresponding
1216 file descriptor.  The special file descriptor @code{AT_FDCWD} denotes
1217 the current directory.
1219 The @var{flags} argument is a combination of the following flags:
1221 @table @code
1222 @item AT_SYMLINK_FOLLOW
1223 If the source path identified by @var{oldfd} and @var{oldname} is a
1224 symbolic link, @code{linkat} follows the symbolic link and creates a
1225 link to its target.  If the flag is not set, a link for the symbolic
1226 link itself is created; this is not supported by all file systems and
1227 @code{linkat} can fail in this case.
1229 @item AT_EMPTY_PATH
1230 If this flag is specified, @var{oldname} can be an empty string.  In
1231 this case, a new link to the file denoted by the descriptor @var{oldfd}
1232 is created, which may have been opened with @code{O_PATH} or
1233 @code{O_TMPFILE}.  This flag is a GNU extension.
1234 @end table
1235 @end deftypefun
1237 @node Symbolic Links
1238 @section Symbolic Links
1239 @cindex soft link
1240 @cindex link, soft
1241 @cindex symbolic link
1242 @cindex link, symbolic
1244 @gnusystems{} support @dfn{soft links} or @dfn{symbolic links}.  This
1245 is a kind of ``file'' that is essentially a pointer to another file
1246 name.  Unlike hard links, symbolic links can be made to directories or
1247 across file systems with no restrictions.  You can also make a symbolic
1248 link to a name which is not the name of any file.  (Opening this link
1249 will fail until a file by that name is created.)  Likewise, if the
1250 symbolic link points to an existing file which is later deleted, the
1251 symbolic link continues to point to the same file name even though the
1252 name no longer names any file.
1254 The reason symbolic links work the way they do is that special things
1255 happen when you try to open the link.  The @code{open} function realizes
1256 you have specified the name of a link, reads the file name contained in
1257 the link, and opens that file name instead.  The @code{stat} function
1258 likewise operates on the file that the symbolic link points to, instead
1259 of on the link itself.
1261 By contrast, other operations such as deleting or renaming the file
1262 operate on the link itself.  The functions @code{readlink} and
1263 @code{lstat} also refrain from following symbolic links, because their
1264 purpose is to obtain information about the link.  @code{link}, the
1265 function that makes a hard link, does too.  It makes a hard link to the
1266 symbolic link, which one rarely wants.
1268 Some systems have, for some functions operating on files, a limit on
1269 how many symbolic links are followed when resolving a path name.  The
1270 limit if it exists is published in the @file{sys/param.h} header file.
1272 @deftypevr Macro int MAXSYMLINKS
1273 @standards{BSD, sys/param.h}
1275 The macro @code{MAXSYMLINKS} specifies how many symlinks some function
1276 will follow before returning @code{ELOOP}.  Not all functions behave the
1277 same and this value is not the same as that returned for
1278 @code{_SC_SYMLOOP} by @code{sysconf}.  In fact, the @code{sysconf}
1279 result can indicate that there is no fixed limit although
1280 @code{MAXSYMLINKS} exists and has a finite value.
1281 @end deftypevr
1283 Prototypes for most of the functions listed in this section are in
1284 @file{unistd.h}.
1285 @pindex unistd.h
1287 @deftypefun int symlink (const char *@var{oldname}, const char *@var{newname})
1288 @standards{BSD, unistd.h}
1289 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1290 The @code{symlink} function makes a symbolic link to @var{oldname} named
1291 @var{newname}.
1293 The normal return value from @code{symlink} is @code{0}.  A return value
1294 of @code{-1} indicates an error.  In addition to the usual file name
1295 syntax errors (@pxref{File Name Errors}), the following @code{errno}
1296 error conditions are defined for this function:
1298 @table @code
1299 @item EEXIST
1300 There is already an existing file named @var{newname}.
1302 @item EROFS
1303 The file @var{newname} would exist on a read-only file system.
1305 @item ENOSPC
1306 The directory or file system cannot be extended to make the new link.
1308 @item EIO
1309 A hardware error occurred while reading or writing data on the disk.
1311 @comment not sure about these
1312 @ignore
1313 @item ELOOP
1314 There are too many levels of indirection.  This can be the result of
1315 circular symbolic links to directories.
1317 @item EDQUOT
1318 The new link can't be created because the user's disk quota has been
1319 exceeded.
1320 @end ignore
1321 @end table
1322 @end deftypefun
1324 @deftypefun ssize_t readlink (const char *@var{filename}, char *@var{buffer}, size_t @var{size})
1325 @standards{BSD, unistd.h}
1326 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1327 The @code{readlink} function gets the value of the symbolic link
1328 @var{filename}.  The file name that the link points to is copied into
1329 @var{buffer}.  This file name string is @emph{not} null-terminated;
1330 @code{readlink} normally returns the number of characters copied.  The
1331 @var{size} argument specifies the maximum number of characters to copy,
1332 usually the allocation size of @var{buffer}.
1334 If the return value equals @var{size}, you cannot tell whether or not
1335 there was room to return the entire name.  So make a bigger buffer and
1336 call @code{readlink} again.  Here is an example:
1338 @smallexample
1339 char *
1340 readlink_malloc (const char *filename)
1342   int size = 100;
1343   char *buffer = NULL;
1345   while (1)
1346     @{
1347       buffer = (char *) xrealloc (buffer, size);
1348       int nchars = readlink (filename, buffer, size);
1349       if (nchars < 0)
1350         @{
1351           free (buffer);
1352           return NULL;
1353         @}
1354       if (nchars < size)
1355         return buffer;
1356       size *= 2;
1357     @}
1359 @end smallexample
1361 @c @group  Invalid outside example.
1362 A value of @code{-1} is returned in case of error.  In addition to the
1363 usual file name errors (@pxref{File Name Errors}), the following
1364 @code{errno} error conditions are defined for this function:
1366 @table @code
1367 @item EINVAL
1368 The named file is not a symbolic link.
1370 @item EIO
1371 A hardware error occurred while reading or writing data on the disk.
1372 @end table
1373 @c @end group
1374 @end deftypefun
1376 In some situations it is desirable to resolve all the
1377 symbolic links to get the real
1378 name of a file where no prefix names a symbolic link which is followed
1379 and no filename in the path is @code{.} or @code{..}.  This is for
1380 instance desirable if files have to be compared in which case different
1381 names can refer to the same inode.
1383 @deftypefun {char *} canonicalize_file_name (const char *@var{name})
1384 @standards{GNU, stdlib.h}
1385 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{}}}
1386 @c Calls realpath.
1388 The @code{canonicalize_file_name} function returns the absolute name of
1389 the file named by @var{name} which contains no @code{.}, @code{..}
1390 components nor any repeated path separators (@code{/}) or symlinks.  The
1391 result is passed back as the return value of the function in a block of
1392 memory allocated with @code{malloc}.  If the result is not used anymore
1393 the memory should be freed with a call to @code{free}.
1395 If any of the path components are missing the function returns a NULL
1396 pointer.  This is also what is returned if the length of the path
1397 reaches or exceeds @code{PATH_MAX} characters.  In any case
1398 @code{errno} is set accordingly.
1400 @table @code
1401 @item ENAMETOOLONG
1402 The resulting path is too long.  This error only occurs on systems which
1403 have a limit on the file name length.
1405 @item EACCES
1406 At least one of the path components is not readable.
1408 @item ENOENT
1409 The input file name is empty.
1411 @item ENOENT
1412 At least one of the path components does not exist.
1414 @item ELOOP
1415 More than @code{MAXSYMLINKS} many symlinks have been followed.
1416 @end table
1418 This function is a GNU extension and is declared in @file{stdlib.h}.
1419 @end deftypefun
1421 The Unix standard includes a similar function which differs from
1422 @code{canonicalize_file_name} in that the user has to provide the buffer
1423 where the result is placed in.
1425 @deftypefun {char *} realpath (const char *restrict @var{name}, char *restrict @var{resolved})
1426 @standards{XPG, stdlib.h}
1427 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{}}}
1428 @c Calls malloc, realloc, getcwd, lxstat64, readlink, alloca.
1430 A call to @code{realpath} where the @var{resolved} parameter is
1431 @code{NULL} behaves exactly like @code{canonicalize_file_name}.  The
1432 function allocates a buffer for the file name and returns a pointer to
1433 it.  If @var{resolved} is not @code{NULL} it points to a buffer into
1434 which the result is copied.  It is the callers responsibility to
1435 allocate a buffer which is large enough.  On systems which define
1436 @code{PATH_MAX} this means the buffer must be large enough for a
1437 pathname of this size.  For systems without limitations on the pathname
1438 length the requirement cannot be met and programs should not call
1439 @code{realpath} with anything but @code{NULL} for the second parameter.
1441 One other difference is that the buffer @var{resolved} (if nonzero) will
1442 contain the part of the path component which does not exist or is not
1443 readable if the function returns @code{NULL} and @code{errno} is set to
1444 @code{EACCES} or @code{ENOENT}.
1446 This function is declared in @file{stdlib.h}.
1447 @end deftypefun
1449 The advantage of using this function is that it is more widely
1450 available.  The drawback is that it reports failures for long paths on
1451 systems which have no limits on the file name length.
1453 @node Deleting Files
1454 @section Deleting Files
1455 @cindex deleting a file
1456 @cindex removing a file
1457 @cindex unlinking a file
1459 You can delete a file with @code{unlink} or @code{remove}.
1461 Deletion actually deletes a file name.  If this is the file's only name,
1462 then the file is deleted as well.  If the file has other remaining names
1463 (@pxref{Hard Links}), it remains accessible under those names.
1465 @deftypefun int unlink (const char *@var{filename})
1466 @standards{POSIX.1, unistd.h}
1467 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1468 The @code{unlink} function deletes the file name @var{filename}.  If
1469 this is a file's sole name, the file itself is also deleted.  (Actually,
1470 if any process has the file open when this happens, deletion is
1471 postponed until all processes have closed the file.)
1473 @pindex unistd.h
1474 The function @code{unlink} is declared in the header file @file{unistd.h}.
1476 This function returns @code{0} on successful completion, and @code{-1}
1477 on error.  In addition to the usual file name errors
1478 (@pxref{File Name Errors}), the following @code{errno} error conditions are
1479 defined for this function:
1481 @table @code
1482 @item EACCES
1483 Write permission is denied for the directory from which the file is to be
1484 removed, or the directory has the sticky bit set and you do not own the file.
1486 @item EBUSY
1487 This error indicates that the file is being used by the system in such a
1488 way that it can't be unlinked.  For example, you might see this error if
1489 the file name specifies the root directory or a mount point for a file
1490 system.
1492 @item ENOENT
1493 The file name to be deleted doesn't exist.
1495 @item EPERM
1496 On some systems @code{unlink} cannot be used to delete the name of a
1497 directory, or at least can only be used this way by a privileged user.
1498 To avoid such problems, use @code{rmdir} to delete directories.  (On
1499 @gnulinuxhurdsystems{} @code{unlink} can never delete the name of a directory.)
1501 @item EROFS
1502 The directory containing the file name to be deleted is on a read-only
1503 file system and can't be modified.
1504 @end table
1505 @end deftypefun
1507 @deftypefun int rmdir (const char *@var{filename})
1508 @standards{POSIX.1, unistd.h}
1509 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1510 @cindex directories, deleting
1511 @cindex deleting a directory
1512 The @code{rmdir} function deletes a directory.  The directory must be
1513 empty before it can be removed; in other words, it can only contain
1514 entries for @file{.} and @file{..}.
1516 In most other respects, @code{rmdir} behaves like @code{unlink}.  There
1517 are two additional @code{errno} error conditions defined for
1518 @code{rmdir}:
1520 @table @code
1521 @item ENOTEMPTY
1522 @itemx EEXIST
1523 The directory to be deleted is not empty.
1524 @end table
1526 These two error codes are synonymous; some systems use one, and some use
1527 the other.  @gnulinuxhurdsystems{} always use @code{ENOTEMPTY}.
1529 The prototype for this function is declared in the header file
1530 @file{unistd.h}.
1531 @pindex unistd.h
1532 @end deftypefun
1534 @deftypefun int remove (const char *@var{filename})
1535 @standards{ISO, stdio.h}
1536 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1537 @c Calls unlink and rmdir.
1538 This is the @w{ISO C} function to remove a file.  It works like
1539 @code{unlink} for files and like @code{rmdir} for directories.
1540 @code{remove} is declared in @file{stdio.h}.
1541 @pindex stdio.h
1542 @end deftypefun
1544 @node Renaming Files
1545 @section Renaming Files
1547 The @code{rename} function is used to change a file's name.
1549 @cindex renaming a file
1550 @deftypefun int rename (const char *@var{oldname}, const char *@var{newname})
1551 @standards{ISO, stdio.h}
1552 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1553 @c In the absence of a rename syscall, there's an emulation with link
1554 @c and unlink, but it's racy, even more so if newname exists and is
1555 @c unlinked first.
1556 The @code{rename} function renames the file @var{oldname} to
1557 @var{newname}.  The file formerly accessible under the name
1558 @var{oldname} is afterwards accessible as @var{newname} instead.  (If
1559 the file had any other names aside from @var{oldname}, it continues to
1560 have those names.)
1562 The directory containing the name @var{newname} must be on the same file
1563 system as the directory containing the name @var{oldname}.
1565 One special case for @code{rename} is when @var{oldname} and
1566 @var{newname} are two names for the same file.  The consistent way to
1567 handle this case is to delete @var{oldname}.  However, in this case
1568 POSIX requires that @code{rename} do nothing and report success---which
1569 is inconsistent.  We don't know what your operating system will do.
1571 If @var{oldname} is not a directory, then any existing file named
1572 @var{newname} is removed during the renaming operation.  However, if
1573 @var{newname} is the name of a directory, @code{rename} fails in this
1574 case.
1576 If @var{oldname} is a directory, then either @var{newname} must not
1577 exist or it must name a directory that is empty.  In the latter case,
1578 the existing directory named @var{newname} is deleted first.  The name
1579 @var{newname} must not specify a subdirectory of the directory
1580 @code{oldname} which is being renamed.
1582 One useful feature of @code{rename} is that the meaning of @var{newname}
1583 changes ``atomically'' from any previously existing file by that name to
1584 its new meaning (i.e., the file that was called @var{oldname}).  There is
1585 no instant at which @var{newname} is non-existent ``in between'' the old
1586 meaning and the new meaning.  If there is a system crash during the
1587 operation, it is possible for both names to still exist; but
1588 @var{newname} will always be intact if it exists at all.
1590 If @code{rename} fails, it returns @code{-1}.  In addition to the usual
1591 file name errors (@pxref{File Name Errors}), the following
1592 @code{errno} error conditions are defined for this function:
1594 @table @code
1595 @item EACCES
1596 One of the directories containing @var{newname} or @var{oldname}
1597 refuses write permission; or @var{newname} and @var{oldname} are
1598 directories and write permission is refused for one of them.
1600 @item EBUSY
1601 A directory named by @var{oldname} or @var{newname} is being used by
1602 the system in a way that prevents the renaming from working.  This includes
1603 directories that are mount points for filesystems, and directories
1604 that are the current working directories of processes.
1606 @item ENOTEMPTY
1607 @itemx EEXIST
1608 The directory @var{newname} isn't empty.  @gnulinuxhurdsystems{} always return
1609 @code{ENOTEMPTY} for this, but some other systems return @code{EEXIST}.
1611 @item EINVAL
1612 @var{oldname} is a directory that contains @var{newname}.
1614 @item EISDIR
1615 @var{newname} is a directory but the @var{oldname} isn't.
1617 @item EMLINK
1618 The parent directory of @var{newname} would have too many links
1619 (entries).
1621 @item ENOENT
1622 The file @var{oldname} doesn't exist.
1624 @item ENOSPC
1625 The directory that would contain @var{newname} has no room for another
1626 entry, and there is no space left in the file system to expand it.
1628 @item EROFS
1629 The operation would involve writing to a directory on a read-only file
1630 system.
1632 @item EXDEV
1633 The two file names @var{newname} and @var{oldname} are on different
1634 file systems.
1635 @end table
1636 @end deftypefun
1638 @node Creating Directories
1639 @section Creating Directories
1640 @cindex creating a directory
1641 @cindex directories, creating
1643 @pindex mkdir
1644 Directories are created with the @code{mkdir} function.  (There is also
1645 a shell command @code{mkdir} which does the same thing.)
1646 @c !!! umask
1648 @deftypefun int mkdir (const char *@var{filename}, mode_t @var{mode})
1649 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
1650 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1651 The @code{mkdir} function creates a new, empty directory with name
1652 @var{filename}.
1654 The argument @var{mode} specifies the file permissions for the new
1655 directory file.  @xref{Permission Bits}, for more information about
1656 this.
1658 A return value of @code{0} indicates successful completion, and
1659 @code{-1} indicates failure.  In addition to the usual file name syntax
1660 errors (@pxref{File Name Errors}), the following @code{errno} error
1661 conditions are defined for this function:
1663 @table @code
1664 @item EACCES
1665 Write permission is denied for the parent directory in which the new
1666 directory is to be added.
1668 @item EEXIST
1669 A file named @var{filename} already exists.
1671 @item EMLINK
1672 The parent directory has too many links (entries).
1674 Well-designed file systems never report this error, because they permit
1675 more links than your disk could possibly hold.  However, you must still
1676 take account of the possibility of this error, as it could result from
1677 network access to a file system on another machine.
1679 @item ENOSPC
1680 The file system doesn't have enough room to create the new directory.
1682 @item EROFS
1683 The parent directory of the directory being created is on a read-only
1684 file system and cannot be modified.
1685 @end table
1687 To use this function, your program should include the header file
1688 @file{sys/stat.h}.
1689 @pindex sys/stat.h
1690 @end deftypefun
1692 @node File Attributes
1693 @section File Attributes
1695 @pindex ls
1696 When you issue an @samp{ls -l} shell command on a file, it gives you
1697 information about the size of the file, who owns it, when it was last
1698 modified, etc.  These are called the @dfn{file attributes}, and are
1699 associated with the file itself and not a particular one of its names.
1701 This section contains information about how you can inquire about and
1702 modify the attributes of a file.
1704 @menu
1705 * Attribute Meanings::          The names of the file attributes,
1706                                  and what their values mean.
1707 * Reading Attributes::          How to read the attributes of a file.
1708 * Testing File Type::           Distinguishing ordinary files,
1709                                  directories, links@dots{}
1710 * File Owner::                  How ownership for new files is determined,
1711                                  and how to change it.
1712 * Permission Bits::             How information about a file's access
1713                                  mode is stored.
1714 * Access Permission::           How the system decides who can access a file.
1715 * Setting Permissions::         How permissions for new files are assigned,
1716                                  and how to change them.
1717 * Testing File Access::         How to find out if your process can
1718                                  access a file.
1719 * File Times::                  About the time attributes of a file.
1720 * File Size::                   Manually changing the size of a file.
1721 * Storage Allocation::          Allocate backing storage for files.
1722 @end menu
1724 @node Attribute Meanings
1725 @subsection The meaning of the File Attributes
1726 @cindex status of a file
1727 @cindex attributes of a file
1728 @cindex file attributes
1730 When you read the attributes of a file, they come back in a structure
1731 called @code{struct stat}.  This section describes the names of the
1732 attributes, their data types, and what they mean.  For the functions
1733 to read the attributes of a file, see @ref{Reading Attributes}.
1735 The header file @file{sys/stat.h} declares all the symbols defined
1736 in this section.
1737 @pindex sys/stat.h
1739 @deftp {Data Type} {struct stat}
1740 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
1741 The @code{stat} structure type is used to return information about the
1742 attributes of a file.  It contains at least the following members:
1744 @table @code
1745 @item mode_t st_mode
1746 Specifies the mode of the file.  This includes file type information
1747 (@pxref{Testing File Type}) and the file permission bits
1748 (@pxref{Permission Bits}).
1750 @item ino_t st_ino
1751 The file serial number, which distinguishes this file from all other
1752 files on the same device.
1754 @item dev_t st_dev
1755 Identifies the device containing the file.  The @code{st_ino} and
1756 @code{st_dev}, taken together, uniquely identify the file.  The
1757 @code{st_dev} value is not necessarily consistent across reboots or
1758 system crashes, however.
1760 @item nlink_t st_nlink
1761 The number of hard links to the file.  This count keeps track of how
1762 many directories have entries for this file.  If the count is ever
1763 decremented to zero, then the file itself is discarded as soon as no
1764 process still holds it open.  Symbolic links are not counted in the
1765 total.
1767 @item uid_t st_uid
1768 The user ID of the file's owner.  @xref{File Owner}.
1770 @item gid_t st_gid
1771 The group ID of the file.  @xref{File Owner}.
1773 @item off_t st_size
1774 This specifies the size of a regular file in bytes.  For files that are
1775 really devices this field isn't usually meaningful.  For symbolic links
1776 this specifies the length of the file name the link refers to.
1778 @item time_t st_atime
1779 This is the last access time for the file.  @xref{File Times}.
1781 @item unsigned long int st_atime_usec
1782 This is the fractional part of the last access time for the file.
1783 @xref{File Times}.
1785 @item time_t st_mtime
1786 This is the time of the last modification to the contents of the file.
1787 @xref{File Times}.
1789 @item unsigned long int st_mtime_usec
1790 This is the fractional part of the time of the last modification to the
1791 contents of the file.  @xref{File Times}.
1793 @item time_t st_ctime
1794 This is the time of the last modification to the attributes of the file.
1795 @xref{File Times}.
1797 @item unsigned long int st_ctime_usec
1798 This is the fractional part of the time of the last modification to the
1799 attributes of the file.  @xref{File Times}.
1801 @c !!! st_rdev
1802 @item blkcnt_t st_blocks
1803 This is the amount of disk space that the file occupies, measured in
1804 units of 512-byte blocks.
1806 The number of disk blocks is not strictly proportional to the size of
1807 the file, for two reasons: the file system may use some blocks for
1808 internal record keeping; and the file may be sparse---it may have
1809 ``holes'' which contain zeros but do not actually take up space on the
1810 disk.
1812 You can tell (approximately) whether a file is sparse by comparing this
1813 value with @code{st_size}, like this:
1815 @smallexample
1816 (st.st_blocks * 512 < st.st_size)
1817 @end smallexample
1819 This test is not perfect because a file that is just slightly sparse
1820 might not be detected as sparse at all.  For practical applications,
1821 this is not a problem.
1823 @item unsigned int st_blksize
1824 The optimal block size for reading or writing this file, in bytes.  You
1825 might use this size for allocating the buffer space for reading or
1826 writing the file.  (This is unrelated to @code{st_blocks}.)
1827 @end table
1828 @end deftp
1830 The extensions for the Large File Support (LFS) require, even on 32-bit
1831 machines, types which can handle file sizes up to @twoexp{63}.
1832 Therefore a new definition of @code{struct stat} is necessary.
1834 @deftp {Data Type} {struct stat64}
1835 @standards{LFS, sys/stat.h}
1836 The members of this type are the same and have the same names as those
1837 in @code{struct stat}.  The only difference is that the members
1838 @code{st_ino}, @code{st_size}, and @code{st_blocks} have a different
1839 type to support larger values.
1841 @table @code
1842 @item mode_t st_mode
1843 Specifies the mode of the file.  This includes file type information
1844 (@pxref{Testing File Type}) and the file permission bits
1845 (@pxref{Permission Bits}).
1847 @item ino64_t st_ino
1848 The file serial number, which distinguishes this file from all other
1849 files on the same device.
1851 @item dev_t st_dev
1852 Identifies the device containing the file.  The @code{st_ino} and
1853 @code{st_dev}, taken together, uniquely identify the file.  The
1854 @code{st_dev} value is not necessarily consistent across reboots or
1855 system crashes, however.
1857 @item nlink_t st_nlink
1858 The number of hard links to the file.  This count keeps track of how
1859 many directories have entries for this file.  If the count is ever
1860 decremented to zero, then the file itself is discarded as soon as no
1861 process still holds it open.  Symbolic links are not counted in the
1862 total.
1864 @item uid_t st_uid
1865 The user ID of the file's owner.  @xref{File Owner}.
1867 @item gid_t st_gid
1868 The group ID of the file.  @xref{File Owner}.
1870 @item off64_t st_size
1871 This specifies the size of a regular file in bytes.  For files that are
1872 really devices this field isn't usually meaningful.  For symbolic links
1873 this specifies the length of the file name the link refers to.
1875 @item time_t st_atime
1876 This is the last access time for the file.  @xref{File Times}.
1878 @item unsigned long int st_atime_usec
1879 This is the fractional part of the last access time for the file.
1880 @xref{File Times}.
1882 @item time_t st_mtime
1883 This is the time of the last modification to the contents of the file.
1884 @xref{File Times}.
1886 @item unsigned long int st_mtime_usec
1887 This is the fractional part of the time of the last modification to the
1888 contents of the file.  @xref{File Times}.
1890 @item time_t st_ctime
1891 This is the time of the last modification to the attributes of the file.
1892 @xref{File Times}.
1894 @item unsigned long int st_ctime_usec
1895 This is the fractional part of the time of the last modification to the
1896 attributes of the file.  @xref{File Times}.
1898 @c !!! st_rdev
1899 @item blkcnt64_t st_blocks
1900 This is the amount of disk space that the file occupies, measured in
1901 units of 512-byte blocks.
1903 @item unsigned int st_blksize
1904 The optimal block size for reading of writing this file, in bytes.  You
1905 might use this size for allocating the buffer space for reading of
1906 writing the file.  (This is unrelated to @code{st_blocks}.)
1907 @end table
1908 @end deftp
1910 Some of the file attributes have special data type names which exist
1911 specifically for those attributes.  (They are all aliases for well-known
1912 integer types that you know and love.)  These typedef names are defined
1913 in the header file @file{sys/types.h} as well as in @file{sys/stat.h}.
1914 Here is a list of them.
1916 @deftp {Data Type} mode_t
1917 @standards{POSIX.1, sys/types.h}
1918 This is an integer data type used to represent file modes.  In
1919 @theglibc{}, this is an unsigned type no narrower than @code{unsigned
1920 int}.
1921 @end deftp
1923 @cindex inode number
1924 @deftp {Data Type} ino_t
1925 @standards{POSIX.1, sys/types.h}
1926 This is an unsigned integer type used to represent file serial numbers.
1927 (In Unix jargon, these are sometimes called @dfn{inode numbers}.)
1928 In @theglibc{}, this type is no narrower than @code{unsigned int}.
1930 If the source is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this type
1931 is transparently replaced by @code{ino64_t}.
1932 @end deftp
1934 @deftp {Data Type} ino64_t
1935 @standards{Unix98, sys/types.h}
1936 This is an unsigned integer type used to represent file serial numbers
1937 for the use in LFS.  In @theglibc{}, this type is no narrower than
1938 @code{unsigned int}.
1940 When compiling with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this type is
1941 available under the name @code{ino_t}.
1942 @end deftp
1944 @deftp {Data Type} dev_t
1945 @standards{POSIX.1, sys/types.h}
1946 This is an arithmetic data type used to represent file device numbers.
1947 In @theglibc{}, this is an integer type no narrower than @code{int}.
1948 @end deftp
1950 @deftp {Data Type} nlink_t
1951 @standards{POSIX.1, sys/types.h}
1952 This is an integer type used to represent file link counts.
1953 @end deftp
1955 @deftp {Data Type} blkcnt_t
1956 @standards{Unix98, sys/types.h}
1957 This is a signed integer type used to represent block counts.
1958 In @theglibc{}, this type is no narrower than @code{int}.
1960 If the source is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this type
1961 is transparently replaced by @code{blkcnt64_t}.
1962 @end deftp
1964 @deftp {Data Type} blkcnt64_t
1965 @standards{Unix98, sys/types.h}
1966 This is a signed integer type used to represent block counts for the
1967 use in LFS.  In @theglibc{}, this type is no narrower than @code{int}.
1969 When compiling with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this type is
1970 available under the name @code{blkcnt_t}.
1971 @end deftp
1973 @node Reading Attributes
1974 @subsection Reading the Attributes of a File
1976 To examine the attributes of files, use the functions @code{stat},
1977 @code{fstat} and @code{lstat}.  They return the attribute information in
1978 a @code{struct stat} object.  All three functions are declared in the
1979 header file @file{sys/stat.h}.
1981 @deftypefun int stat (const char *@var{filename}, struct stat *@var{buf})
1982 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
1983 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
1984 The @code{stat} function returns information about the attributes of the
1985 file named by @w{@var{filename}} in the structure pointed to by @var{buf}.
1987 If @var{filename} is the name of a symbolic link, the attributes you get
1988 describe the file that the link points to.  If the link points to a
1989 nonexistent file name, then @code{stat} fails reporting a nonexistent
1990 file.
1992 The return value is @code{0} if the operation is successful, or
1993 @code{-1} on failure.  In addition to the usual file name errors
1994 (@pxref{File Name Errors}, the following @code{errno} error conditions
1995 are defined for this function:
1997 @table @code
1998 @item ENOENT
1999 The file named by @var{filename} doesn't exist.
2000 @end table
2002 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
2003 function is in fact @code{stat64} since the LFS interface transparently
2004 replaces the normal implementation.
2005 @end deftypefun
2007 @deftypefun int stat64 (const char *@var{filename}, struct stat64 *@var{buf})
2008 @standards{Unix98, sys/stat.h}
2009 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2010 This function is similar to @code{stat} but it is also able to work on
2011 files larger than @twoexp{31} bytes on 32-bit systems.  To be able to do
2012 this the result is stored in a variable of type @code{struct stat64} to
2013 which @var{buf} must point.
2015 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
2016 function is available under the name @code{stat} and so transparently
2017 replaces the interface for small files on 32-bit machines.
2018 @end deftypefun
2020 @deftypefun int fstat (int @var{filedes}, struct stat *@var{buf})
2021 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2022 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2023 The @code{fstat} function is like @code{stat}, except that it takes an
2024 open file descriptor as an argument instead of a file name.
2025 @xref{Low-Level I/O}.
2027 Like @code{stat}, @code{fstat} returns @code{0} on success and @code{-1}
2028 on failure.  The following @code{errno} error conditions are defined for
2029 @code{fstat}:
2031 @table @code
2032 @item EBADF
2033 The @var{filedes} argument is not a valid file descriptor.
2034 @end table
2036 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
2037 function is in fact @code{fstat64} since the LFS interface transparently
2038 replaces the normal implementation.
2039 @end deftypefun
2041 @deftypefun int fstat64 (int @var{filedes}, struct stat64 *@var{buf})
2042 @standards{Unix98, sys/stat.h}
2043 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2044 This function is similar to @code{fstat} but is able to work on large
2045 files on 32-bit platforms.  For large files the file descriptor
2046 @var{filedes} should be obtained by @code{open64} or @code{creat64}.
2047 The @var{buf} pointer points to a variable of type @code{struct stat64}
2048 which is able to represent the larger values.
2050 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
2051 function is available under the name @code{fstat} and so transparently
2052 replaces the interface for small files on 32-bit machines.
2053 @end deftypefun
2055 @c fstatat will call alloca and snprintf if the syscall is not
2056 @c available.
2057 @c @safety{@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
2059 @deftypefun int lstat (const char *@var{filename}, struct stat *@var{buf})
2060 @standards{BSD, sys/stat.h}
2061 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2062 @c Direct system call through lxstat, sometimes with an xstat conv call
2063 @c afterwards.
2064 The @code{lstat} function is like @code{stat}, except that it does not
2065 follow symbolic links.  If @var{filename} is the name of a symbolic
2066 link, @code{lstat} returns information about the link itself; otherwise
2067 @code{lstat} works like @code{stat}.  @xref{Symbolic Links}.
2069 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
2070 function is in fact @code{lstat64} since the LFS interface transparently
2071 replaces the normal implementation.
2072 @end deftypefun
2074 @deftypefun int lstat64 (const char *@var{filename}, struct stat64 *@var{buf})
2075 @standards{Unix98, sys/stat.h}
2076 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2077 @c Direct system call through lxstat64, sometimes with an xstat conv
2078 @c call afterwards.
2079 This function is similar to @code{lstat} but it is also able to work on
2080 files larger than @twoexp{31} bytes on 32-bit systems.  To be able to do
2081 this the result is stored in a variable of type @code{struct stat64} to
2082 which @var{buf} must point.
2084 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
2085 function is available under the name @code{lstat} and so transparently
2086 replaces the interface for small files on 32-bit machines.
2087 @end deftypefun
2089 @node Testing File Type
2090 @subsection Testing the Type of a File
2092 The @dfn{file mode}, stored in the @code{st_mode} field of the file
2093 attributes, contains two kinds of information: the file type code, and
2094 the access permission bits.  This section discusses only the type code,
2095 which you can use to tell whether the file is a directory, socket,
2096 symbolic link, and so on.  For details about access permissions see
2097 @ref{Permission Bits}.
2099 There are two ways you can access the file type information in a file
2100 mode.  Firstly, for each file type there is a @dfn{predicate macro}
2101 which examines a given file mode and returns whether it is of that type
2102 or not.  Secondly, you can mask out the rest of the file mode to leave
2103 just the file type code, and compare this against constants for each of
2104 the supported file types.
2106 All of the symbols listed in this section are defined in the header file
2107 @file{sys/stat.h}.
2108 @pindex sys/stat.h
2110 The following predicate macros test the type of a file, given the value
2111 @var{m} which is the @code{st_mode} field returned by @code{stat} on
2112 that file:
2114 @deftypefn Macro int S_ISDIR (mode_t @var{m})
2115 @standards{POSIX, sys/stat.h}
2116 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2117 This macro returns non-zero if the file is a directory.
2118 @end deftypefn
2120 @deftypefn Macro int S_ISCHR (mode_t @var{m})
2121 @standards{POSIX, sys/stat.h}
2122 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2123 This macro returns non-zero if the file is a character special file (a
2124 device like a terminal).
2125 @end deftypefn
2127 @deftypefn Macro int S_ISBLK (mode_t @var{m})
2128 @standards{POSIX, sys/stat.h}
2129 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2130 This macro returns non-zero if the file is a block special file (a device
2131 like a disk).
2132 @end deftypefn
2134 @deftypefn Macro int S_ISREG (mode_t @var{m})
2135 @standards{POSIX, sys/stat.h}
2136 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2137 This macro returns non-zero if the file is a regular file.
2138 @end deftypefn
2140 @deftypefn Macro int S_ISFIFO (mode_t @var{m})
2141 @standards{POSIX, sys/stat.h}
2142 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2143 This macro returns non-zero if the file is a FIFO special file, or a
2144 pipe.  @xref{Pipes and FIFOs}.
2145 @end deftypefn
2147 @deftypefn Macro int S_ISLNK (mode_t @var{m})
2148 @standards{GNU, sys/stat.h}
2149 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2150 This macro returns non-zero if the file is a symbolic link.
2151 @xref{Symbolic Links}.
2152 @end deftypefn
2154 @deftypefn Macro int S_ISSOCK (mode_t @var{m})
2155 @standards{GNU, sys/stat.h}
2156 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2157 This macro returns non-zero if the file is a socket.  @xref{Sockets}.
2158 @end deftypefn
2160 An alternate non-POSIX method of testing the file type is supported for
2161 compatibility with BSD.  The mode can be bitwise AND-ed with
2162 @code{S_IFMT} to extract the file type code, and compared to the
2163 appropriate constant.  For example,
2165 @smallexample
2166 S_ISCHR (@var{mode})
2167 @end smallexample
2169 @noindent
2170 is equivalent to:
2172 @smallexample
2173 ((@var{mode} & S_IFMT) == S_IFCHR)
2174 @end smallexample
2176 @deftypevr Macro int S_IFMT
2177 @standards{BSD, sys/stat.h}
2178 This is a bit mask used to extract the file type code from a mode value.
2179 @end deftypevr
2181 These are the symbolic names for the different file type codes:
2183 @vtable @code
2184 @item S_IFDIR
2185 @standards{BSD, sys/stat.h}
2186 This is the file type constant of a directory file.
2188 @item S_IFCHR
2189 @standards{BSD, sys/stat.h}
2190 This is the file type constant of a character-oriented device file.
2192 @item S_IFBLK
2193 @standards{BSD, sys/stat.h}
2194 This is the file type constant of a block-oriented device file.
2196 @item S_IFREG
2197 @standards{BSD, sys/stat.h}
2198 This is the file type constant of a regular file.
2200 @item S_IFLNK
2201 @standards{BSD, sys/stat.h}
2202 This is the file type constant of a symbolic link.
2204 @item S_IFSOCK
2205 @standards{BSD, sys/stat.h}
2206 This is the file type constant of a socket.
2208 @item S_IFIFO
2209 @standards{BSD, sys/stat.h}
2210 This is the file type constant of a FIFO or pipe.
2211 @end vtable
2213 The POSIX.1b standard introduced a few more objects which possibly can
2214 be implemented as objects in the filesystem.  These are message queues,
2215 semaphores, and shared memory objects.  To allow differentiating these
2216 objects from other files the POSIX standard introduced three new test
2217 macros.  But unlike the other macros they do not take the value of the
2218 @code{st_mode} field as the parameter.  Instead they expect a pointer to
2219 the whole @code{struct stat} structure.
2221 @deftypefn Macro int S_TYPEISMQ (struct stat *@var{s})
2222 @standards{POSIX, sys/stat.h}
2223 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2224 If the system implements POSIX message queues as distinct objects and the
2225 file is a message queue object, this macro returns a non-zero value.
2226 In all other cases the result is zero.
2227 @end deftypefn
2229 @deftypefn Macro int S_TYPEISSEM (struct stat *@var{s})
2230 @standards{POSIX, sys/stat.h}
2231 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2232 If the system implements POSIX semaphores as distinct objects and the
2233 file is a semaphore object, this macro returns a non-zero value.
2234 In all other cases the result is zero.
2235 @end deftypefn
2237 @deftypefn Macro int S_TYPEISSHM (struct stat *@var{s})
2238 @standards{POSIX, sys/stat.h}
2239 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2240 If the system implements POSIX shared memory objects as distinct objects
2241 and the file is a shared memory object, this macro returns a non-zero
2242 value.  In all other cases the result is zero.
2243 @end deftypefn
2245 @node File Owner
2246 @subsection File Owner
2247 @cindex file owner
2248 @cindex owner of a file
2249 @cindex group owner of a file
2251 Every file has an @dfn{owner} which is one of the registered user names
2252 defined on the system.  Each file also has a @dfn{group} which is one of
2253 the defined groups.  The file owner can often be useful for showing you
2254 who edited the file (especially when you edit with GNU Emacs), but its
2255 main purpose is for access control.
2257 The file owner and group play a role in determining access because the
2258 file has one set of access permission bits for the owner, another set
2259 that applies to users who belong to the file's group, and a third set of
2260 bits that applies to everyone else.  @xref{Access Permission}, for the
2261 details of how access is decided based on this data.
2263 When a file is created, its owner is set to the effective user ID of the
2264 process that creates it (@pxref{Process Persona}).  The file's group ID
2265 may be set to either the effective group ID of the process, or the group
2266 ID of the directory that contains the file, depending on the system
2267 where the file is stored.  When you access a remote file system, it
2268 behaves according to its own rules, not according to the system your
2269 program is running on.  Thus, your program must be prepared to encounter
2270 either kind of behavior no matter what kind of system you run it on.
2272 @pindex chown
2273 @pindex chgrp
2274 You can change the owner and/or group owner of an existing file using
2275 the @code{chown} function.  This is the primitive for the @code{chown}
2276 and @code{chgrp} shell commands.
2278 @pindex unistd.h
2279 The prototype for this function is declared in @file{unistd.h}.
2281 @deftypefun int chown (const char *@var{filename}, uid_t @var{owner}, gid_t @var{group})
2282 @standards{POSIX.1, unistd.h}
2283 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2284 The @code{chown} function changes the owner of the file @var{filename} to
2285 @var{owner}, and its group owner to @var{group}.
2287 Changing the owner of the file on certain systems clears the set-user-ID
2288 and set-group-ID permission bits.  (This is because those bits may not
2289 be appropriate for the new owner.)  Other file permission bits are not
2290 changed.
2292 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.
2293 In addition to the usual file name errors (@pxref{File Name Errors}),
2294 the following @code{errno} error conditions are defined for this function:
2296 @table @code
2297 @item EPERM
2298 This process lacks permission to make the requested change.
2300 Only privileged users or the file's owner can change the file's group.
2301 On most file systems, only privileged users can change the file owner;
2302 some file systems allow you to change the owner if you are currently the
2303 owner.  When you access a remote file system, the behavior you encounter
2304 is determined by the system that actually holds the file, not by the
2305 system your program is running on.
2307 @xref{Options for Files}, for information about the
2308 @code{_POSIX_CHOWN_RESTRICTED} macro.
2310 @item EROFS
2311 The file is on a read-only file system.
2312 @end table
2313 @end deftypefun
2315 @deftypefun int fchown (int @var{filedes}, uid_t @var{owner}, gid_t @var{group})
2316 @standards{BSD, unistd.h}
2317 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2318 This is like @code{chown}, except that it changes the owner of the open
2319 file with descriptor @var{filedes}.
2321 The return value from @code{fchown} is @code{0} on success and @code{-1}
2322 on failure.  The following @code{errno} error codes are defined for this
2323 function:
2325 @table @code
2326 @item EBADF
2327 The @var{filedes} argument is not a valid file descriptor.
2329 @item EINVAL
2330 The @var{filedes} argument corresponds to a pipe or socket, not an ordinary
2331 file.
2333 @item EPERM
2334 This process lacks permission to make the requested change.  For details
2335 see @code{chmod} above.
2337 @item EROFS
2338 The file resides on a read-only file system.
2339 @end table
2340 @end deftypefun
2342 @node Permission Bits
2343 @subsection The Mode Bits for Access Permission
2345 The @dfn{file mode}, stored in the @code{st_mode} field of the file
2346 attributes, contains two kinds of information: the file type code, and
2347 the access permission bits.  This section discusses only the access
2348 permission bits, which control who can read or write the file.
2349 @xref{Testing File Type}, for information about the file type code.
2351 All of the symbols listed in this section are defined in the header file
2352 @file{sys/stat.h}.
2353 @pindex sys/stat.h
2355 @cindex file permission bits
2356 These symbolic constants are defined for the file mode bits that control
2357 access permission for the file:
2359 @vtable @code
2360 @item S_IRUSR
2361 @itemx S_IREAD
2362 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2363 @standardsx{S_IREAD, BSD, sys/stat.h}
2364 Read permission bit for the owner of the file.  On many systems this bit
2365 is 0400.  @code{S_IREAD} is an obsolete synonym provided for BSD
2366 compatibility.
2368 @item S_IWUSR
2369 @itemx S_IWRITE
2370 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2371 @standardsx{S_IWRITE, BSD, sys/stat.h}
2372 Write permission bit for the owner of the file.  Usually 0200.
2373 @w{@code{S_IWRITE}} is an obsolete synonym provided for BSD compatibility.
2375 @item S_IXUSR
2376 @itemx S_IEXEC
2377 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2378 @standardsx{S_IEXEC, BSD, sys/stat.h}
2379 Execute (for ordinary files) or search (for directories) permission bit
2380 for the owner of the file.  Usually 0100.  @code{S_IEXEC} is an obsolete
2381 synonym provided for BSD compatibility.
2383 @item S_IRWXU
2384 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2385 This is equivalent to @samp{(S_IRUSR | S_IWUSR | S_IXUSR)}.
2387 @item S_IRGRP
2388 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2389 Read permission bit for the group owner of the file.  Usually 040.
2391 @item S_IWGRP
2392 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2393 Write permission bit for the group owner of the file.  Usually 020.
2395 @item S_IXGRP
2396 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2397 Execute or search permission bit for the group owner of the file.
2398 Usually 010.
2400 @item S_IRWXG
2401 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2402 This is equivalent to @samp{(S_IRGRP | S_IWGRP | S_IXGRP)}.
2404 @item S_IROTH
2405 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2406 Read permission bit for other users.  Usually 04.
2408 @item S_IWOTH
2409 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2410 Write permission bit for other users.  Usually 02.
2412 @item S_IXOTH
2413 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2414 Execute or search permission bit for other users.  Usually 01.
2416 @item S_IRWXO
2417 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2418 This is equivalent to @samp{(S_IROTH | S_IWOTH | S_IXOTH)}.
2420 @item S_ISUID
2421 @standards{POSIX, sys/stat.h}
2422 This is the set-user-ID on execute bit, usually 04000.
2423 @xref{How Change Persona}.
2425 @item S_ISGID
2426 @standards{POSIX, sys/stat.h}
2427 This is the set-group-ID on execute bit, usually 02000.
2428 @xref{How Change Persona}.
2430 @cindex sticky bit
2431 @item S_ISVTX
2432 @standards{BSD, sys/stat.h}
2433 This is the @dfn{sticky} bit, usually 01000.
2435 For a directory it gives permission to delete a file in that directory
2436 only if you own that file.  Ordinarily, a user can either delete all the
2437 files in a directory or cannot delete any of them (based on whether the
2438 user has write permission for the directory).  The same restriction
2439 applies---you must have both write permission for the directory and own
2440 the file you want to delete.  The one exception is that the owner of the
2441 directory can delete any file in the directory, no matter who owns it
2442 (provided the owner has given himself write permission for the
2443 directory).  This is commonly used for the @file{/tmp} directory, where
2444 anyone may create files but not delete files created by other users.
2446 Originally the sticky bit on an executable file modified the swapping
2447 policies of the system.  Normally, when a program terminated, its pages
2448 in core were immediately freed and reused.  If the sticky bit was set on
2449 the executable file, the system kept the pages in core for a while as if
2450 the program were still running.  This was advantageous for a program
2451 likely to be run many times in succession.  This usage is obsolete in
2452 modern systems.  When a program terminates, its pages always remain in
2453 core as long as there is no shortage of memory in the system.  When the
2454 program is next run, its pages will still be in core if no shortage
2455 arose since the last run.
2457 On some modern systems where the sticky bit has no useful meaning for an
2458 executable file, you cannot set the bit at all for a non-directory.
2459 If you try, @code{chmod} fails with @code{EFTYPE};
2460 @pxref{Setting Permissions}.
2462 Some systems (particularly SunOS) have yet another use for the sticky
2463 bit.  If the sticky bit is set on a file that is @emph{not} executable,
2464 it means the opposite: never cache the pages of this file at all.  The
2465 main use of this is for the files on an NFS server machine which are
2466 used as the swap area of diskless client machines.  The idea is that the
2467 pages of the file will be cached in the client's memory, so it is a
2468 waste of the server's memory to cache them a second time.  With this
2469 usage the sticky bit also implies that the filesystem may fail to record
2470 the file's modification time onto disk reliably (the idea being that
2471 no-one cares for a swap file).
2473 This bit is only available on BSD systems (and those derived from
2474 them).  Therefore one has to use the @code{_GNU_SOURCE} feature select
2475 macro, or not define any feature test macros, to get the definition
2476 (@pxref{Feature Test Macros}).
2477 @end vtable
2479 The actual bit values of the symbols are listed in the table above
2480 so you can decode file mode values when debugging your programs.
2481 These bit values are correct for most systems, but they are not
2482 guaranteed.
2484 @strong{Warning:} Writing explicit numbers for file permissions is bad
2485 practice.  Not only is it not portable, it also requires everyone who
2486 reads your program to remember what the bits mean.  To make your program
2487 clean use the symbolic names.
2489 @node Access Permission
2490 @subsection How Your Access to a File is Decided
2491 @cindex permission to access a file
2492 @cindex access permission for a file
2493 @cindex file access permission
2495 Recall that the operating system normally decides access permission for
2496 a file based on the effective user and group IDs of the process and its
2497 supplementary group IDs, together with the file's owner, group and
2498 permission bits.  These concepts are discussed in detail in @ref{Process
2499 Persona}.
2501 If the effective user ID of the process matches the owner user ID of the
2502 file, then permissions for read, write, and execute/search are
2503 controlled by the corresponding ``user'' (or ``owner'') bits.  Likewise,
2504 if any of the effective group ID or supplementary group IDs of the
2505 process matches the group owner ID of the file, then permissions are
2506 controlled by the ``group'' bits.  Otherwise, permissions are controlled
2507 by the ``other'' bits.
2509 Privileged users, like @samp{root}, can access any file regardless of
2510 its permission bits.  As a special case, for a file to be executable
2511 even by a privileged user, at least one of its execute bits must be set.
2513 @node Setting Permissions
2514 @subsection Assigning File Permissions
2516 @cindex file creation mask
2517 @cindex umask
2518 The primitive functions for creating files (for example, @code{open} or
2519 @code{mkdir}) take a @var{mode} argument, which specifies the file
2520 permissions to give the newly created file.  This mode is modified by
2521 the process's @dfn{file creation mask}, or @dfn{umask}, before it is
2522 used.
2524 The bits that are set in the file creation mask identify permissions
2525 that are always to be disabled for newly created files.  For example, if
2526 you set all the ``other'' access bits in the mask, then newly created
2527 files are not accessible at all to processes in the ``other'' category,
2528 even if the @var{mode} argument passed to the create function would
2529 permit such access.  In other words, the file creation mask is the
2530 complement of the ordinary access permissions you want to grant.
2532 Programs that create files typically specify a @var{mode} argument that
2533 includes all the permissions that make sense for the particular file.
2534 For an ordinary file, this is typically read and write permission for
2535 all classes of users.  These permissions are then restricted as
2536 specified by the individual user's own file creation mask.
2538 @findex chmod
2539 To change the permission of an existing file given its name, call
2540 @code{chmod}.  This function uses the specified permission bits and
2541 ignores the file creation mask.
2543 @pindex umask
2544 In normal use, the file creation mask is initialized by the user's login
2545 shell (using the @code{umask} shell command), and inherited by all
2546 subprocesses.  Application programs normally don't need to worry about
2547 the file creation mask.  It will automatically do what it is supposed to
2550 When your program needs to create a file and bypass the umask for its
2551 access permissions, the easiest way to do this is to use @code{fchmod}
2552 after opening the file, rather than changing the umask.  In fact,
2553 changing the umask is usually done only by shells.  They use the
2554 @code{umask} function.
2556 The functions in this section are declared in @file{sys/stat.h}.
2557 @pindex sys/stat.h
2559 @deftypefun mode_t umask (mode_t @var{mask})
2560 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2561 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2562 The @code{umask} function sets the file creation mask of the current
2563 process to @var{mask}, and returns the previous value of the file
2564 creation mask.
2566 Here is an example showing how to read the mask with @code{umask}
2567 without changing it permanently:
2569 @smallexample
2570 mode_t
2571 read_umask (void)
2573   mode_t mask = umask (0);
2574   umask (mask);
2575   return mask;
2577 @end smallexample
2579 @noindent
2580 However, on @gnuhurdsystems{} it is better to use @code{getumask} if
2581 you just want to read the mask value, because it is reentrant.
2582 @end deftypefun
2584 @deftypefun mode_t getumask (void)
2585 @standards{GNU, sys/stat.h}
2586 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2587 Return the current value of the file creation mask for the current
2588 process.  This function is a GNU extension and is only available on
2589 @gnuhurdsystems{}.
2590 @end deftypefun
2592 @deftypefun int chmod (const char *@var{filename}, mode_t @var{mode})
2593 @standards{POSIX.1, sys/stat.h}
2594 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2595 The @code{chmod} function sets the access permission bits for the file
2596 named by @var{filename} to @var{mode}.
2598 If @var{filename} is a symbolic link, @code{chmod} changes the
2599 permissions of the file pointed to by the link, not those of the link
2600 itself.
2602 This function returns @code{0} if successful and @code{-1} if not.  In
2603 addition to the usual file name errors (@pxref{File Name
2604 Errors}), the following @code{errno} error conditions are defined for
2605 this function:
2607 @table @code
2608 @item ENOENT
2609 The named file doesn't exist.
2611 @item EPERM
2612 This process does not have permission to change the access permissions
2613 of this file.  Only the file's owner (as judged by the effective user ID
2614 of the process) or a privileged user can change them.
2616 @item EROFS
2617 The file resides on a read-only file system.
2619 @item EFTYPE
2620 @var{mode} has the @code{S_ISVTX} bit (the ``sticky bit'') set,
2621 and the named file is not a directory.  Some systems do not allow setting the
2622 sticky bit on non-directory files, and some do (and only some of those
2623 assign a useful meaning to the bit for non-directory files).
2625 You only get @code{EFTYPE} on systems where the sticky bit has no useful
2626 meaning for non-directory files, so it is always safe to just clear the
2627 bit in @var{mode} and call @code{chmod} again.  @xref{Permission Bits},
2628 for full details on the sticky bit.
2629 @end table
2630 @end deftypefun
2632 @deftypefun int fchmod (int @var{filedes}, mode_t @var{mode})
2633 @standards{BSD, sys/stat.h}
2634 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2635 This is like @code{chmod}, except that it changes the permissions of the
2636 currently open file given by @var{filedes}.
2638 The return value from @code{fchmod} is @code{0} on success and @code{-1}
2639 on failure.  The following @code{errno} error codes are defined for this
2640 function:
2642 @table @code
2643 @item EBADF
2644 The @var{filedes} argument is not a valid file descriptor.
2646 @item EINVAL
2647 The @var{filedes} argument corresponds to a pipe or socket, or something
2648 else that doesn't really have access permissions.
2650 @item EPERM
2651 This process does not have permission to change the access permissions
2652 of this file.  Only the file's owner (as judged by the effective user ID
2653 of the process) or a privileged user can change them.
2655 @item EROFS
2656 The file resides on a read-only file system.
2657 @end table
2658 @end deftypefun
2660 @node Testing File Access
2661 @subsection Testing Permission to Access a File
2662 @cindex testing access permission
2663 @cindex access, testing for
2664 @cindex setuid programs and file access
2666 In some situations it is desirable to allow programs to access files or
2667 devices even if this is not possible with the permissions granted to the
2668 user.  One possible solution is to set the setuid-bit of the program
2669 file.  If such a program is started the @emph{effective} user ID of the
2670 process is changed to that of the owner of the program file.  So to
2671 allow write access to files like @file{/etc/passwd}, which normally can
2672 be written only by the super-user, the modifying program will have to be
2673 owned by @code{root} and the setuid-bit must be set.
2675 But besides the files the program is intended to change the user should
2676 not be allowed to access any file to which s/he would not have access
2677 anyway.  The program therefore must explicitly check whether @emph{the
2678 user} would have the necessary access to a file, before it reads or
2679 writes the file.
2681 To do this, use the function @code{access}, which checks for access
2682 permission based on the process's @emph{real} user ID rather than the
2683 effective user ID.  (The setuid feature does not alter the real user ID,
2684 so it reflects the user who actually ran the program.)
2686 There is another way you could check this access, which is easy to
2687 describe, but very hard to use.  This is to examine the file mode bits
2688 and mimic the system's own access computation.  This method is
2689 undesirable because many systems have additional access control
2690 features; your program cannot portably mimic them, and you would not
2691 want to try to keep track of the diverse features that different systems
2692 have.  Using @code{access} is simple and automatically does whatever is
2693 appropriate for the system you are using.
2695 @code{access} is @emph{only} appropriate to use in setuid programs.
2696 A non-setuid program will always use the effective ID rather than the
2697 real ID.
2699 @pindex unistd.h
2700 The symbols in this section are declared in @file{unistd.h}.
2702 @deftypefun int access (const char *@var{filename}, int @var{how})
2703 @standards{POSIX.1, unistd.h}
2704 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2705 The @code{access} function checks to see whether the file named by
2706 @var{filename} can be accessed in the way specified by the @var{how}
2707 argument.  The @var{how} argument either can be the bitwise OR of the
2708 flags @code{R_OK}, @code{W_OK}, @code{X_OK}, or the existence test
2709 @code{F_OK}.
2711 This function uses the @emph{real} user and group IDs of the calling
2712 process, rather than the @emph{effective} IDs, to check for access
2713 permission.  As a result, if you use the function from a @code{setuid}
2714 or @code{setgid} program (@pxref{How Change Persona}), it gives
2715 information relative to the user who actually ran the program.
2717 The return value is @code{0} if the access is permitted, and @code{-1}
2718 otherwise.  (In other words, treated as a predicate function,
2719 @code{access} returns true if the requested access is @emph{denied}.)
2721 In addition to the usual file name errors (@pxref{File Name
2722 Errors}), the following @code{errno} error conditions are defined for
2723 this function:
2725 @table @code
2726 @item EACCES
2727 The access specified by @var{how} is denied.
2729 @item ENOENT
2730 The file doesn't exist.
2732 @item EROFS
2733 Write permission was requested for a file on a read-only file system.
2734 @end table
2735 @end deftypefun
2737 These macros are defined in the header file @file{unistd.h} for use
2738 as the @var{how} argument to the @code{access} function.  The values
2739 are integer constants.
2740 @pindex unistd.h
2742 @deftypevr Macro int R_OK
2743 @standards{POSIX.1, unistd.h}
2744 Flag meaning test for read permission.
2745 @end deftypevr
2747 @deftypevr Macro int W_OK
2748 @standards{POSIX.1, unistd.h}
2749 Flag meaning test for write permission.
2750 @end deftypevr
2752 @deftypevr Macro int X_OK
2753 @standards{POSIX.1, unistd.h}
2754 Flag meaning test for execute/search permission.
2755 @end deftypevr
2757 @deftypevr Macro int F_OK
2758 @standards{POSIX.1, unistd.h}
2759 Flag meaning test for existence of the file.
2760 @end deftypevr
2762 @node File Times
2763 @subsection File Times
2765 @cindex file access time
2766 @cindex file modification time
2767 @cindex file attribute modification time
2768 Each file has three time stamps associated with it:  its access time,
2769 its modification time, and its attribute modification time.  These
2770 correspond to the @code{st_atime}, @code{st_mtime}, and @code{st_ctime}
2771 members of the @code{stat} structure; see @ref{File Attributes}.
2773 All of these times are represented in calendar time format, as
2774 @code{time_t} objects.  This data type is defined in @file{time.h}.
2775 For more information about representation and manipulation of time
2776 values, see @ref{Calendar Time}.
2777 @pindex time.h
2779 Reading from a file updates its access time attribute, and writing
2780 updates its modification time.  When a file is created, all three
2781 time stamps for that file are set to the current time.  In addition, the
2782 attribute change time and modification time fields of the directory that
2783 contains the new entry are updated.
2785 Adding a new name for a file with the @code{link} function updates the
2786 attribute change time field of the file being linked, and both the
2787 attribute change time and modification time fields of the directory
2788 containing the new name.  These same fields are affected if a file name
2789 is deleted with @code{unlink}, @code{remove} or @code{rmdir}.  Renaming
2790 a file with @code{rename} affects only the attribute change time and
2791 modification time fields of the two parent directories involved, and not
2792 the times for the file being renamed.
2794 Changing the attributes of a file (for example, with @code{chmod})
2795 updates its attribute change time field.
2797 You can also change some of the time stamps of a file explicitly using
2798 the @code{utime} function---all except the attribute change time.  You
2799 need to include the header file @file{utime.h} to use this facility.
2800 @pindex utime.h
2802 @deftp {Data Type} {struct utimbuf}
2803 @standards{POSIX.1, utime.h}
2804 The @code{utimbuf} structure is used with the @code{utime} function to
2805 specify new access and modification times for a file.  It contains the
2806 following members:
2808 @table @code
2809 @item time_t actime
2810 This is the access time for the file.
2812 @item time_t modtime
2813 This is the modification time for the file.
2814 @end table
2815 @end deftp
2817 @deftypefun int utime (const char *@var{filename}, const struct utimbuf *@var{times})
2818 @standards{POSIX.1, utime.h}
2819 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2820 @c In the absence of a utime syscall, it non-atomically converts times
2821 @c to a struct timeval and calls utimes.
2822 This function is used to modify the file times associated with the file
2823 named @var{filename}.
2825 If @var{times} is a null pointer, then the access and modification times
2826 of the file are set to the current time.  Otherwise, they are set to the
2827 values from the @code{actime} and @code{modtime} members (respectively)
2828 of the @code{utimbuf} structure pointed to by @var{times}.
2830 The attribute modification time for the file is set to the current time
2831 in either case (since changing the time stamps is itself a modification
2832 of the file attributes).
2834 The @code{utime} function returns @code{0} if successful and @code{-1}
2835 on failure.  In addition to the usual file name errors
2836 (@pxref{File Name Errors}), the following @code{errno} error conditions
2837 are defined for this function:
2839 @table @code
2840 @item EACCES
2841 There is a permission problem in the case where a null pointer was
2842 passed as the @var{times} argument.  In order to update the time stamp on
2843 the file, you must either be the owner of the file, have write
2844 permission for the file, or be a privileged user.
2846 @item ENOENT
2847 The file doesn't exist.
2849 @item EPERM
2850 If the @var{times} argument is not a null pointer, you must either be
2851 the owner of the file or be a privileged user.
2853 @item EROFS
2854 The file lives on a read-only file system.
2855 @end table
2856 @end deftypefun
2858 Each of the three time stamps has a corresponding microsecond part,
2859 which extends its resolution.  These fields are called
2860 @code{st_atime_usec}, @code{st_mtime_usec}, and @code{st_ctime_usec};
2861 each has a value between 0 and 999,999, which indicates the time in
2862 microseconds.  They correspond to the @code{tv_usec} field of a
2863 @code{timeval} structure; see @ref{High-Resolution Calendar}.
2865 The @code{utimes} function is like @code{utime}, but also lets you specify
2866 the fractional part of the file times.  The prototype for this function is
2867 in the header file @file{sys/time.h}.
2868 @pindex sys/time.h
2870 @deftypefun int utimes (const char *@var{filename}, const struct timeval @var{tvp}@t{[2]})
2871 @standards{BSD, sys/time.h}
2872 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2873 @c In the absence of a utimes syscall, it non-atomically converts tvp
2874 @c to struct timespec array and issues a utimensat syscall, or to
2875 @c struct utimbuf and calls utime.
2876 This function sets the file access and modification times of the file
2877 @var{filename}.  The new file access time is specified by
2878 @code{@var{tvp}[0]}, and the new modification time by
2879 @code{@var{tvp}[1]}.  Similar to @code{utime}, if @var{tvp} is a null
2880 pointer then the access and modification times of the file are set to
2881 the current time.  This function comes from BSD.
2883 The return values and error conditions are the same as for the @code{utime}
2884 function.
2885 @end deftypefun
2887 @deftypefun int lutimes (const char *@var{filename}, const struct timeval @var{tvp}@t{[2]})
2888 @standards{BSD, sys/time.h}
2889 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2890 @c Since there's no lutimes syscall, it non-atomically converts tvp
2891 @c to struct timespec array and issues a utimensat syscall.
2892 This function is like @code{utimes}, except that it does not follow
2893 symbolic links.  If @var{filename} is the name of a symbolic link,
2894 @code{lutimes} sets the file access and modification times of the
2895 symbolic link special file itself (as seen by @code{lstat};
2896 @pxref{Symbolic Links}) while @code{utimes} sets the file access and
2897 modification times of the file the symbolic link refers to.  This
2898 function comes from FreeBSD, and is not available on all platforms (if
2899 not available, it will fail with @code{ENOSYS}).
2901 The return values and error conditions are the same as for the @code{utime}
2902 function.
2903 @end deftypefun
2905 @deftypefun int futimes (int @var{fd}, const struct timeval @var{tvp}@t{[2]})
2906 @standards{BSD, sys/time.h}
2907 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2908 @c Since there's no futimes syscall, it non-atomically converts tvp
2909 @c to struct timespec array and issues a utimensat syscall, falling back
2910 @c to utimes on a /proc/self/fd symlink.
2911 This function is like @code{utimes}, except that it takes an open file
2912 descriptor as an argument instead of a file name.  @xref{Low-Level
2913 I/O}.  This function comes from FreeBSD, and is not available on all
2914 platforms (if not available, it will fail with @code{ENOSYS}).
2916 Like @code{utimes}, @code{futimes} returns @code{0} on success and @code{-1}
2917 on failure.  The following @code{errno} error conditions are defined for
2918 @code{futimes}:
2920 @table @code
2921 @item EACCES
2922 There is a permission problem in the case where a null pointer was
2923 passed as the @var{times} argument.  In order to update the time stamp on
2924 the file, you must either be the owner of the file, have write
2925 permission for the file, or be a privileged user.
2927 @item EBADF
2928 The @var{filedes} argument is not a valid file descriptor.
2930 @item EPERM
2931 If the @var{times} argument is not a null pointer, you must either be
2932 the owner of the file or be a privileged user.
2934 @item EROFS
2935 The file lives on a read-only file system.
2936 @end table
2937 @end deftypefun
2939 @node File Size
2940 @subsection File Size
2942 Normally file sizes are maintained automatically.  A file begins with a
2943 size of @math{0} and is automatically extended when data is written past
2944 its end.  It is also possible to empty a file completely by an
2945 @code{open} or @code{fopen} call.
2947 However, sometimes it is necessary to @emph{reduce} the size of a file.
2948 This can be done with the @code{truncate} and @code{ftruncate} functions.
2949 They were introduced in BSD Unix.  @code{ftruncate} was later added to
2950 POSIX.1.
2952 Some systems allow you to extend a file (creating holes) with these
2953 functions.  This is useful when using memory-mapped I/O
2954 (@pxref{Memory-mapped I/O}), where files are not automatically extended.
2955 However, it is not portable but must be implemented if @code{mmap}
2956 allows mapping of files (i.e., @code{_POSIX_MAPPED_FILES} is defined).
2958 Using these functions on anything other than a regular file gives
2959 @emph{undefined} results.  On many systems, such a call will appear to
2960 succeed, without actually accomplishing anything.
2962 @deftypefun int truncate (const char *@var{filename}, off_t @var{length})
2963 @standards{X/Open, unistd.h}
2964 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
2965 @c In the absence of a truncate syscall, we use open and ftruncate.
2967 The @code{truncate} function changes the size of @var{filename} to
2968 @var{length}.  If @var{length} is shorter than the previous length, data
2969 at the end will be lost.  The file must be writable by the user to
2970 perform this operation.
2972 If @var{length} is longer, holes will be added to the end.  However, some
2973 systems do not support this feature and will leave the file unchanged.
2975 When the source file is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} the
2976 @code{truncate} function is in fact @code{truncate64} and the type
2977 @code{off_t} has 64 bits which makes it possible to handle files up to
2978 @twoexp{63} bytes in length.
2980 The return value is @math{0} for success, or @math{-1} for an error.  In
2981 addition to the usual file name errors, the following errors may occur:
2983 @table @code
2985 @item EACCES
2986 The file is a directory or not writable.
2988 @item EINVAL
2989 @var{length} is negative.
2991 @item EFBIG
2992 The operation would extend the file beyond the limits of the operating system.
2994 @item EIO
2995 A hardware I/O error occurred.
2997 @item EPERM
2998 The file is "append-only" or "immutable".
3000 @item EINTR
3001 The operation was interrupted by a signal.
3003 @end table
3005 @end deftypefun
3007 @deftypefun int truncate64 (const char *@var{name}, off64_t @var{length})
3008 @standards{Unix98, unistd.h}
3009 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3010 @c In the absence of a syscall, try truncate if length fits.
3011 This function is similar to the @code{truncate} function.  The
3012 difference is that the @var{length} argument is 64 bits wide even on 32
3013 bits machines, which allows the handling of files with sizes up to
3014 @twoexp{63} bytes.
3016 When the source file is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
3017 32 bits machine this function is actually available under the name
3018 @code{truncate} and so transparently replaces the 32 bits interface.
3019 @end deftypefun
3021 @deftypefun int ftruncate (int @var{fd}, off_t @var{length})
3022 @standards{POSIX, unistd.h}
3023 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3025 This is like @code{truncate}, but it works on a file descriptor @var{fd}
3026 for an opened file instead of a file name to identify the object.  The
3027 file must be opened for writing to successfully carry out the operation.
3029 The POSIX standard leaves it implementation defined what happens if the
3030 specified new @var{length} of the file is bigger than the original size.
3031 The @code{ftruncate} function might simply leave the file alone and do
3032 nothing or it can increase the size to the desired size.  In this later
3033 case the extended area should be zero-filled.  So using @code{ftruncate}
3034 is no reliable way to increase the file size but if it is possible it is
3035 probably the fastest way.  The function also operates on POSIX shared
3036 memory segments if these are implemented by the system.
3038 @code{ftruncate} is especially useful in combination with @code{mmap}.
3039 Since the mapped region must have a fixed size one cannot enlarge the
3040 file by writing something beyond the last mapped page.  Instead one has
3041 to enlarge the file itself and then remap the file with the new size.
3042 The example below shows how this works.
3044 When the source file is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} the
3045 @code{ftruncate} function is in fact @code{ftruncate64} and the type
3046 @code{off_t} has 64 bits which makes it possible to handle files up to
3047 @twoexp{63} bytes in length.
3049 The return value is @math{0} for success, or @math{-1} for an error.  The
3050 following errors may occur:
3052 @table @code
3054 @item EBADF
3055 @var{fd} does not correspond to an open file.
3057 @item EACCES
3058 @var{fd} is a directory or not open for writing.
3060 @item EINVAL
3061 @var{length} is negative.
3063 @item EFBIG
3064 The operation would extend the file beyond the limits of the operating system.
3065 @c or the open() call -- with the not-yet-discussed feature of opening
3066 @c files with extra-large offsets.
3068 @item EIO
3069 A hardware I/O error occurred.
3071 @item EPERM
3072 The file is "append-only" or "immutable".
3074 @item EINTR
3075 The operation was interrupted by a signal.
3077 @c ENOENT is also possible on Linux --- however it only occurs if the file
3078 @c descriptor has a `file' structure but no `inode' structure.  I'm not
3079 @c sure how such an fd could be created.  Perhaps it's a bug.
3081 @end table
3083 @end deftypefun
3085 @deftypefun int ftruncate64 (int @var{id}, off64_t @var{length})
3086 @standards{Unix98, unistd.h}
3087 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3088 @c In the absence of a syscall, try ftruncate if length fits.
3089 This function is similar to the @code{ftruncate} function.  The
3090 difference is that the @var{length} argument is 64 bits wide even on 32
3091 bits machines which allows the handling of files with sizes up to
3092 @twoexp{63} bytes.
3094 When the source file is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
3095 32 bits machine this function is actually available under the name
3096 @code{ftruncate} and so transparently replaces the 32 bits interface.
3097 @end deftypefun
3099 As announced here is a little example of how to use @code{ftruncate} in
3100 combination with @code{mmap}:
3102 @smallexample
3103 int fd;
3104 void *start;
3105 size_t len;
3108 add (off_t at, void *block, size_t size)
3110   if (at + size > len)
3111     @{
3112       /* Resize the file and remap.  */
3113       size_t ps = sysconf (_SC_PAGESIZE);
3114       size_t ns = (at + size + ps - 1) & ~(ps - 1);
3115       void *np;
3116       if (ftruncate (fd, ns) < 0)
3117         return -1;
3118       np = mmap (NULL, ns, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
3119       if (np == MAP_FAILED)
3120         return -1;
3121       start = np;
3122       len = ns;
3123     @}
3124   memcpy ((char *) start + at, block, size);
3125   return 0;
3127 @end smallexample
3129 The function @code{add} writes a block of memory at an arbitrary
3130 position in the file.  If the current size of the file is too small it
3131 is extended.  Note that it is extended by a whole number of pages.  This
3132 is a requirement of @code{mmap}.  The program has to keep track of the
3133 real size, and when it has finished a final @code{ftruncate} call should
3134 set the real size of the file.
3136 @node Storage Allocation
3137 @subsection Storage Allocation
3138 @cindex allocating file storage
3139 @cindex file allocation
3140 @cindex storage allocating
3142 @cindex file fragmentation
3143 @cindex fragmentation of files
3144 @cindex sparse files
3145 @cindex files, sparse
3146 Most file systems support allocating large files in a non-contiguous
3147 fashion: the file is split into @emph{fragments} which are allocated
3148 sequentially, but the fragments themselves can be scattered across the
3149 disk.  File systems generally try to avoid such fragmentation because it
3150 decreases performance, but if a file gradually increases in size, there
3151 might be no other option than to fragment it.  In addition, many file
3152 systems support @emph{sparse files} with @emph{holes}: regions of null
3153 bytes for which no backing storage has been allocated by the file
3154 system.  When the holes are finally overwritten with data, fragmentation
3155 can occur as well.
3157 Explicit allocation of storage for yet-unwritten parts of the file can
3158 help the system to avoid fragmentation.  Additionally, if storage
3159 pre-allocation fails, it is possible to report the out-of-disk error
3160 early, often without filling up the entire disk.  However, due to
3161 deduplication, copy-on-write semantics, and file compression, such
3162 pre-allocation may not reliably prevent the out-of-disk-space error from
3163 occurring later.  Checking for write errors is still required, and
3164 writes to memory-mapped regions created with @code{mmap} can still
3165 result in @code{SIGBUS}.
3167 @deftypefun int posix_fallocate (int @var{fd}, off_t @var{offset}, off_t @var{length})
3168 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3169 @c If the file system does not support allocation,
3170 @c @code{posix_fallocate} has a race with file extension (if
3171 @c @var{length} is zero) or with concurrent writes of non-NUL bytes (if
3172 @c @var{length} is positive).
3174 Allocate backing store for the region of @var{length} bytes starting at
3175 byte @var{offset} in the file for the descriptor @var{fd}.  The file
3176 length is increased to @samp{@var{length} + @var{offset}} if necessary.
3178 @var{fd} must be a regular file opened for writing, or @code{EBADF} is
3179 returned.  If there is insufficient disk space to fulfill the allocation
3180 request, @code{ENOSPC} is returned.
3182 @strong{Note:} If @code{fallocate} is not available (because the file
3183 system does not support it), @code{posix_fallocate} is emulated, which
3184 has the following drawbacks:
3186 @itemize @bullet
3187 @item
3188 It is very inefficient because all file system blocks in the requested
3189 range need to be examined (even if they have been allocated before) and
3190 potentially rewritten.  In contrast, with proper @code{fallocate}
3191 support (see below), the file system can examine the internal file
3192 allocation data structures and eliminate holes directly, maybe even
3193 using unwritten extents (which are pre-allocated but uninitialized on
3194 disk).
3196 @item
3197 There is a race condition if another thread or process modifies the
3198 underlying file in the to-be-allocated area.  Non-null bytes could be
3199 overwritten with null bytes.
3201 @item
3202 If @var{fd} has been opened with the @code{O_WRONLY} flag, the function
3203 will fail with an @code{errno} value of @code{EBADF}.
3205 @item
3206 If @var{fd} has been opened with the @code{O_APPEND} flag, the function
3207 will fail with an @code{errno} value of @code{EBADF}.
3209 @item
3210 If @var{length} is zero, @code{ftruncate} is used to increase the file
3211 size as requested, without allocating file system blocks.  There is a
3212 race condition which means that @code{ftruncate} can accidentally
3213 truncate the file if it has been extended concurrently.
3214 @end itemize
3216 On Linux, if an application does not benefit from emulation or if the
3217 emulation is harmful due to its inherent race conditions, the
3218 application can use the Linux-specific @code{fallocate} function, with a
3219 zero flag argument.  For the @code{fallocate} function, @theglibc{} does
3220 not perform allocation emulation if the file system does not support
3221 allocation.  Instead, an @code{EOPNOTSUPP} is returned to the caller.
3223 @end deftypefun
3225 @deftypefun int posix_fallocate64 (int @var{fd}, off64_t @var{offset}, off64_t @var{length})
3226 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3228 This function is a variant of @code{posix_fallocate64} which accepts
3229 64-bit file offsets on all platforms.
3231 @end deftypefun
3233 @node Making Special Files
3234 @section Making Special Files
3235 @cindex creating special files
3236 @cindex special files
3238 The @code{mknod} function is the primitive for making special files,
3239 such as files that correspond to devices.  @Theglibc{} includes
3240 this function for compatibility with BSD.
3242 The prototype for @code{mknod} is declared in @file{sys/stat.h}.
3243 @pindex sys/stat.h
3245 @deftypefun int mknod (const char *@var{filename}, mode_t @var{mode}, dev_t @var{dev})
3246 @standards{BSD, sys/stat.h}
3247 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3248 @c Instead of issuing the syscall directly, we go through xmknod.
3249 @c Although the internal xmknod takes a dev_t*, that could lead to
3250 @c @mtsrace races, it's passed a pointer to mknod's dev.
3251 The @code{mknod} function makes a special file with name @var{filename}.
3252 The @var{mode} specifies the mode of the file, and may include the various
3253 special file bits, such as @code{S_IFCHR} (for a character special file)
3254 or @code{S_IFBLK} (for a block special file).  @xref{Testing File Type}.
3256 The @var{dev} argument specifies which device the special file refers to.
3257 Its exact interpretation depends on the kind of special file being created.
3259 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on error.  In addition
3260 to the usual file name errors (@pxref{File Name Errors}), the
3261 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
3263 @table @code
3264 @item EPERM
3265 The calling process is not privileged.  Only the superuser can create
3266 special files.
3268 @item ENOSPC
3269 The directory or file system that would contain the new file is full
3270 and cannot be extended.
3272 @item EROFS
3273 The directory containing the new file can't be modified because it's on
3274 a read-only file system.
3276 @item EEXIST
3277 There is already a file named @var{filename}.  If you want to replace
3278 this file, you must remove the old file explicitly first.
3279 @end table
3280 @end deftypefun
3282 @node Temporary Files
3283 @section Temporary Files
3285 If you need to use a temporary file in your program, you can use the
3286 @code{tmpfile} function to open it.  Or you can use the @code{tmpnam}
3287 (better: @code{tmpnam_r}) function to provide a name for a temporary
3288 file and then you can open it in the usual way with @code{fopen}.
3290 The @code{tempnam} function is like @code{tmpnam} but lets you choose
3291 what directory temporary files will go in, and something about what
3292 their file names will look like.  Important for multi-threaded programs
3293 is that @code{tempnam} is reentrant, while @code{tmpnam} is not since it
3294 returns a pointer to a static buffer.
3296 These facilities are declared in the header file @file{stdio.h}.
3297 @pindex stdio.h
3299 @deftypefun {FILE *} tmpfile (void)
3300 @standards{ISO, stdio.h}
3301 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{} @asulock{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{} @aculock{}}}
3302 @c The unsafety issues are those of fdopen, plus @acsfd because of the
3303 @c open.
3304 @c __path_search (internal buf, !dir, const pfx, !try_tmpdir) ok
3305 @c  libc_secure_genenv only if try_tmpdir
3306 @c  xstat64, strlen, strcmp, sprintf
3307 @c __gen_tempname (internal tmpl, __GT_FILE) ok
3308 @c  strlen, memcmp, getpid, open/mkdir/lxstat64 ok
3309 @c  HP_TIMING_NOW if available ok
3310 @c  gettimeofday (!tz) first time, or every time if no HP_TIMING_NOW ok
3311 @c  static value is used and modified without synchronization ok
3312 @c   but the use is as a source of non-cryptographic randomness
3313 @c   with retries in case of collision, so it should be safe
3314 @c unlink, fdopen
3315 This function creates a temporary binary file for update mode, as if by
3316 calling @code{fopen} with mode @code{"wb+"}.  The file is deleted
3317 automatically when it is closed or when the program terminates.  (On
3318 some other @w{ISO C} systems the file may fail to be deleted if the program
3319 terminates abnormally).
3321 This function is reentrant.
3323 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
3324 32-bit system this function is in fact @code{tmpfile64}, i.e., the LFS
3325 interface transparently replaces the old interface.
3326 @end deftypefun
3328 @deftypefun {FILE *} tmpfile64 (void)
3329 @standards{Unix98, stdio.h}
3330 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{} @asulock{}}@acunsafe{@acsmem{} @acsfd{} @aculock{}}}
3331 This function is similar to @code{tmpfile}, but the stream it returns a
3332 pointer to was opened using @code{tmpfile64}.  Therefore this stream can
3333 be used for files larger than @twoexp{31} bytes on 32-bit machines.
3335 Please note that the return type is still @code{FILE *}.  There is no
3336 special @code{FILE} type for the LFS interface.
3338 If the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a 32
3339 bits machine this function is available under the name @code{tmpfile}
3340 and so transparently replaces the old interface.
3341 @end deftypefun
3343 @deftypefun {char *} tmpnam (char *@var{result})
3344 @standards{ISO, stdio.h}
3345 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:tmpnam/!result}}@asunsafe{}@acsafe{}}
3346 @c The passed-in buffer should not be modified concurrently with the
3347 @c call.
3348 @c __path_search (static or passed-in buf, !dir, !pfx, !try_tmpdir) ok
3349 @c __gen_tempname (internal tmpl, __GT_NOCREATE) ok
3350 This function constructs and returns a valid file name that does not
3351 refer to any existing file.  If the @var{result} argument is a null
3352 pointer, the return value is a pointer to an internal static string,
3353 which might be modified by subsequent calls and therefore makes this
3354 function non-reentrant.  Otherwise, the @var{result} argument should be
3355 a pointer to an array of at least @code{L_tmpnam} characters, and the
3356 result is written into that array.
3358 It is possible for @code{tmpnam} to fail if you call it too many times
3359 without removing previously-created files.  This is because the limited
3360 length of the temporary file names gives room for only a finite number
3361 of different names.  If @code{tmpnam} fails it returns a null pointer.
3363 @strong{Warning:} Between the time the pathname is constructed and the
3364 file is created another process might have created a file with the same
3365 name using @code{tmpnam}, leading to a possible security hole.  The
3366 implementation generates names which can hardly be predicted, but when
3367 opening the file you should use the @code{O_EXCL} flag.  Using
3368 @code{tmpfile} or @code{mkstemp} is a safe way to avoid this problem.
3369 @end deftypefun
3371 @deftypefun {char *} tmpnam_r (char *@var{result})
3372 @standards{GNU, stdio.h}
3373 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3374 This function is nearly identical to the @code{tmpnam} function, except
3375 that if @var{result} is a null pointer it returns a null pointer.
3377 This guarantees reentrancy because the non-reentrant situation of
3378 @code{tmpnam} cannot happen here.
3380 @strong{Warning}: This function has the same security problems as
3381 @code{tmpnam}.
3382 @end deftypefun
3384 @deftypevr Macro int L_tmpnam
3385 @standards{ISO, stdio.h}
3386 The value of this macro is an integer constant expression that
3387 represents the minimum size of a string large enough to hold a file name
3388 generated by the @code{tmpnam} function.
3389 @end deftypevr
3391 @deftypevr Macro int TMP_MAX
3392 @standards{ISO, stdio.h}
3393 The macro @code{TMP_MAX} is a lower bound for how many temporary names
3394 you can create with @code{tmpnam}.  You can rely on being able to call
3395 @code{tmpnam} at least this many times before it might fail saying you
3396 have made too many temporary file names.
3398 With @theglibc{}, you can create a very large number of temporary
3399 file names.  If you actually created the files, you would probably run
3400 out of disk space before you ran out of names.  Some other systems have
3401 a fixed, small limit on the number of temporary files.  The limit is
3402 never less than @code{25}.
3403 @end deftypevr
3405 @deftypefun {char *} tempnam (const char *@var{dir}, const char *@var{prefix})
3406 @standards{SVID, stdio.h}
3407 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtsenv{}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
3408 @c There's no way (short of being setuid) to avoid getenv("TMPDIR"),
3409 @c even with a non-NULL dir.
3411 @c __path_search (internal buf, dir, pfx, try_tmpdir) unsafe getenv
3412 @c __gen_tempname (internal tmpl, __GT_NOCREATE) ok
3413 @c strdup
3414 This function generates a unique temporary file name.  If @var{prefix}
3415 is not a null pointer, up to five characters of this string are used as
3416 a prefix for the file name.  The return value is a string newly
3417 allocated with @code{malloc}, so you should release its storage with
3418 @code{free} when it is no longer needed.
3420 Because the string is dynamically allocated this function is reentrant.
3422 The directory prefix for the temporary file name is determined by
3423 testing each of the following in sequence.  The directory must exist and
3424 be writable.
3426 @itemize @bullet
3427 @item
3428 The environment variable @code{TMPDIR}, if it is defined.  For security
3429 reasons this only happens if the program is not SUID or SGID enabled.
3431 @item
3432 The @var{dir} argument, if it is not a null pointer.
3434 @item
3435 The value of the @code{P_tmpdir} macro.
3437 @item
3438 The directory @file{/tmp}.
3439 @end itemize
3441 This function is defined for SVID compatibility.
3443 @strong{Warning:} Between the time the pathname is constructed and the
3444 file is created another process might have created a file with the same
3445 name using @code{tempnam}, leading to a possible security hole.  The
3446 implementation generates names which can hardly be predicted, but when
3447 opening the file you should use the @code{O_EXCL} flag.  Using
3448 @code{tmpfile} or @code{mkstemp} is a safe way to avoid this problem.
3449 @end deftypefun
3450 @cindex TMPDIR environment variable
3452 @c !!! are we putting SVID/GNU/POSIX.1/BSD in here or not??
3453 @deftypevr {SVID Macro} {char *} P_tmpdir
3454 @standards{SVID, stdio.h}
3455 This macro is the name of the default directory for temporary files.
3456 @end deftypevr
3458 Older Unix systems did not have the functions just described.  Instead
3459 they used @code{mktemp} and @code{mkstemp}.  Both of these functions
3460 work by modifying a file name template string you pass.  The last six
3461 characters of this string must be @samp{XXXXXX}.  These six @samp{X}s
3462 are replaced with six characters which make the whole string a unique
3463 file name.  Usually the template string is something like
3464 @samp{/tmp/@var{prefix}XXXXXX}, and each program uses a unique @var{prefix}.
3466 @strong{NB:} Because @code{mktemp} and @code{mkstemp} modify the
3467 template string, you @emph{must not} pass string constants to them.
3468 String constants are normally in read-only storage, so your program
3469 would crash when @code{mktemp} or @code{mkstemp} tried to modify the
3470 string.  These functions are declared in the header file @file{stdlib.h}.
3471 @pindex stdlib.h
3473 @deftypefun {char *} mktemp (char *@var{template})
3474 @standards{Unix, stdlib.h}
3475 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3476 @c __gen_tempname (caller tmpl, __GT_NOCREATE) ok
3477 The @code{mktemp} function generates a unique file name by modifying
3478 @var{template} as described above.  If successful, it returns
3479 @var{template} as modified.  If @code{mktemp} cannot find a unique file
3480 name, it makes @var{template} an empty string and returns that.  If
3481 @var{template} does not end with @samp{XXXXXX}, @code{mktemp} returns a
3482 null pointer.
3484 @strong{Warning:} Between the time the pathname is constructed and the
3485 file is created another process might have created a file with the same
3486 name using @code{mktemp}, leading to a possible security hole.  The
3487 implementation generates names which can hardly be predicted, but when
3488 opening the file you should use the @code{O_EXCL} flag.  Using
3489 @code{mkstemp} is a safe way to avoid this problem.
3490 @end deftypefun
3492 @deftypefun int mkstemp (char *@var{template})
3493 @standards{BSD, stdlib.h}
3494 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{@acsfd{}}}
3495 @c __gen_tempname (caller tmpl, __GT_FILE) ok
3496 The @code{mkstemp} function generates a unique file name just as
3497 @code{mktemp} does, but it also opens the file for you with @code{open}
3498 (@pxref{Opening and Closing Files}).  If successful, it modifies
3499 @var{template} in place and returns a file descriptor for that file open
3500 for reading and writing.  If @code{mkstemp} cannot create a
3501 uniquely-named file, it returns @code{-1}.  If @var{template} does not
3502 end with @samp{XXXXXX}, @code{mkstemp} returns @code{-1} and does not
3503 modify @var{template}.
3505 The file is opened using mode @code{0600}.  If the file is meant to be
3506 used by other users this mode must be changed explicitly.
3507 @end deftypefun
3509 Unlike @code{mktemp}, @code{mkstemp} is actually guaranteed to create a
3510 unique file that cannot possibly clash with any other program trying to
3511 create a temporary file.  This is because it works by calling
3512 @code{open} with the @code{O_EXCL} flag, which says you want to create a
3513 new file and get an error if the file already exists.
3515 @deftypefun {char *} mkdtemp (char *@var{template})
3516 @standards{BSD, stdlib.h}
3517 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
3518 @c __gen_tempname (caller tmpl, __GT_DIR) ok
3519 The @code{mkdtemp} function creates a directory with a unique name.  If
3520 it succeeds, it overwrites @var{template} with the name of the
3521 directory, and returns @var{template}.  As with @code{mktemp} and
3522 @code{mkstemp}, @var{template} should be a string ending with
3523 @samp{XXXXXX}.
3525 If @code{mkdtemp} cannot create an uniquely named directory, it returns
3526 @code{NULL} and sets @var{errno} appropriately.  If @var{template} does
3527 not end with @samp{XXXXXX}, @code{mkdtemp} returns @code{NULL} and does
3528 not modify @var{template}.  @var{errno} will be set to @code{EINVAL} in
3529 this case.
3531 The directory is created using mode @code{0700}.
3532 @end deftypefun
3534 The directory created by @code{mkdtemp} cannot clash with temporary
3535 files or directories created by other users.  This is because directory
3536 creation always works like @code{open} with @code{O_EXCL}.
3537 @xref{Creating Directories}.
3539 The @code{mkdtemp} function comes from OpenBSD.
3541 @c FIXME these are undocumented:
3542 @c faccessat
3543 @c fchmodat
3544 @c fchownat
3545 @c futimesat
3546 @c fstatat (there's a commented-out safety assessment for this one)
3547 @c mkdirat
3548 @c mkfifoat
3549 @c name_to_handle_at
3550 @c openat
3551 @c open_by_handle_at
3552 @c readlinkat
3553 @c renameat
3554 @c scandirat
3555 @c symlinkat
3556 @c unlinkat
3557 @c utimensat
3558 @c mknodat