Fix missing space in the manual
[tar.git] / doc / intern.texi
blob103f0e624b34d4bfedfb9b94ce341a94b0f65cc4
1 @c This is part of the paxutils manual.
2 @c Copyright (C) 2006--2024 Free Software Foundation, Inc.
3 @c This file is distributed under GFDL 1.1 or any later version
4 @c published by the Free Software Foundation.
6 @menu
7 * Standard::           Basic Tar Format
8 * Extensions::         @acronym{GNU} Extensions to the Archive Format
9 * Sparse Formats::     Storing Sparse Files
10 * Snapshot Files::
11 * Dumpdir::
12 @end menu
14 @node Standard
15 @unnumberedsec Basic Tar Format
16 @UNREVISED{}
18 While an archive may contain many files, the archive itself is a
19 single ordinary file.  Like any other file, an archive file can be
20 written to a storage device such as a tape or disk, sent through a
21 pipe or over a network, saved on the active file system, or even
22 stored in another archive.  An archive file is not easy to read or
23 manipulate without using the @command{tar} utility or Tar mode in
24 @acronym{GNU} Emacs.
26 Physically, an archive consists of a series of file entries terminated
27 by an end-of-archive entry, which consists of two 512 blocks of zero
28 bytes.  A file
29 entry usually describes one of the files in the archive (an
30 @dfn{archive member}), and consists of a file header and the contents
31 of the file.  File headers contain file names and statistics, checksum
32 information which @command{tar} uses to detect file corruption, and
33 information about file types.
35 Archives are permitted to have more than one member with the same
36 member name.  One way this situation can occur is if more than one
37 version of a file has been stored in the archive.  For information
38 about adding new versions of a file to an archive, see @ref{update}.
40 In addition to entries describing archive members, an archive may
41 contain entries which @command{tar} itself uses to store information.
42 @xref{label}, for an example of such an archive entry.
44 A @command{tar} archive file contains a series of blocks.  Each block
45 contains @code{BLOCKSIZE} bytes.  Although this format may be thought
46 of as being on magnetic tape, other media are often used.
48 Each file archived is represented by a header block which describes
49 the file, followed by zero or more blocks which give the contents
50 of the file.  At the end of the archive file there are two 512-byte blocks
51 filled with binary zeros as an end-of-file marker.  A reasonable system
52 should write such end-of-file marker at the end of an archive, but
53 must not assume that such a block exists when reading an archive.  In
54 particular, @GNUTAR{} does not treat missing end-of-file marker as an
55 error and silently ignores the fact.  You can instruct it to issue
56 a warning, however, by using the @option{--warning=missing-zero-blocks}
57 option (@pxref{General Warnings, missing-zero-blocks}).
59 The blocks may be @dfn{blocked} for physical I/O operations.
60 Each record of @var{n} blocks (where @var{n} is set by the
61 @option{--blocking-factor=@var{512-size}} (@option{-b @var{512-size}}) option to @command{tar}) is written with a single
62 @w{@samp{write ()}} operation.  On magnetic tapes, the result of
63 such a write is a single record.  When writing an archive,
64 the last record of blocks should be written at the full size, with
65 blocks after the zero block containing all zeros.  When reading
66 an archive, a reasonable system should properly handle an archive
67 whose last record is shorter than the rest, or which contains garbage
68 records after a zero block.
70 The header block is defined in C as follows.  In the @GNUTAR{}
71 distribution, this is part of file @file{src/tar.h}:
73 @smallexample
74 @include header.texi
75 @end smallexample
77 All characters in header blocks are represented by using 8-bit
78 characters in the local variant of ASCII.  Each field within the
79 structure is contiguous; that is, there is no padding used within
80 the structure.  Each character on the archive medium is stored
81 contiguously.
83 Bytes representing the contents of files (after the header block
84 of each file) are not translated in any way and are not constrained
85 to represent characters in any character set.  The @command{tar} format
86 does not distinguish text files from binary files, and no translation
87 of file contents is performed.
89 The @code{name}, @code{linkname}, @code{magic}, @code{uname}, and
90 @code{gname} are null-terminated character strings.  All other fields
91 are zero-filled octal numbers in ASCII.  Each numeric field of width
92 @var{w} contains @var{w} minus 1 digits, and a null.
93 (In the extended @acronym{GNU} format, the numeric fields can take
94 other forms.)
96 The @code{name} field is the file name of the file, with directory names
97 (if any) preceding the file name, separated by slashes.
99 @FIXME{how big a name before field overflows?}
101 The @code{mode} field provides nine bits specifying file permissions
102 and three bits to specify the Set @acronym{UID}, Set @acronym{GID}, and Save Text
103 (@dfn{sticky}) modes.  Values for these bits are defined above.
104 When special permissions are required to create a file with a given
105 mode, and the user restoring files from the archive does not hold such
106 permissions, the mode bit(s) specifying those special permissions
107 are ignored.  Modes which are not supported by the operating system
108 restoring files from the archive will be ignored.  Unsupported modes
109 should be faked up when creating or updating an archive; e.g., the
110 group permission could be copied from the @emph{other} permission.
112 The @code{uid} and @code{gid} fields are the numeric user and group
113 @acronym{ID} of the file owners, respectively.  If the operating system does
114 not support numeric user or group @acronym{ID}s, these fields should
115 be ignored.
117 The @code{size} field is the size of the file in bytes; for archive
118 members that are symbolic or hard links to another file, this field
119 is specified as zero.
121 The @code{mtime} field represents the data modification time of the file at
122 the time it was archived.  It represents the integer number of
123 seconds since January 1, 1970, 00:00 Coordinated Universal Time.
125 The @code{chksum} field represents
126 the simple sum of all bytes in the header block.  Each 8-bit
127 byte in the header is added to an unsigned integer, initialized to
128 zero, the precision of which shall be no less than seventeen bits.
129 When calculating the checksum, the @code{chksum} field is treated as
130 if it were filled with spaces (ASCII 32).
132 The @code{typeflag} field specifies the type of file archived.  If a
133 particular implementation does not recognize or permit the specified
134 type, the file will be extracted as if it were a regular file.  As this
135 action occurs, @command{tar} issues a warning to the standard error.
137 The @code{atime} and @code{ctime} fields are used in making incremental
138 backups; they store, respectively, the particular file's access and
139 status change times.
141 The @code{offset} is used by the @option{--multi-volume} (@option{-M}) option, when
142 making a multi-volume archive.  The offset is number of bytes into
143 the file that we need to restart at to continue the file on the next
144 tape, i.e., where we store the location that a continued file is
145 continued at.
147 The following fields were added to deal with sparse files.  A file
148 is @dfn{sparse} if it takes in unallocated blocks which end up being
149 represented as zeros, i.e., no useful data.  A test to see if a file
150 is sparse is to look at the number blocks allocated for it versus the
151 number of characters in the file; if there are fewer blocks allocated
152 for the file than would normally be allocated for a file of that
153 size, then the file is sparse.  This is the method @command{tar} uses to
154 detect a sparse file, and once such a file is detected, it is treated
155 differently from non-sparse files.
157 Sparse files are often @code{dbm} files, or other database-type files
158 which have data at some points and emptiness in the greater part of
159 the file.  Such files can appear to be very large when an @samp{ls
160 -l} is done on them, when in truth, there may be a very small amount
161 of important data contained in the file.  It is thus undesirable
162 to have @command{tar} think that it must back up this entire file, as
163 great quantities of room are wasted on empty blocks, which can lead
164 to running out of room on a tape far earlier than is necessary.
165 Thus, sparse files are dealt with so that these empty blocks are
166 not written to the tape.  Instead, what is written to the tape is a
167 description, of sorts, of the sparse file: where the holes are, how
168 big the holes are, and how much data is found at the end of the hole.
169 This way, the file takes up potentially far less room on the tape,
170 and when the file is extracted later on, it will look exactly the way
171 it looked beforehand.  The following is a description of the fields
172 used to handle a sparse file:
174 The @code{sp} is an array of @code{struct sparse}.  Each @code{struct
175 sparse} contains two 12-character strings which represent an offset
176 into the file and a number of bytes to be written at that offset.
177 The offset is absolute, and not relative to the offset in preceding
178 array element.
180 The header can hold four of these @code{struct sparse} at the moment;
181 if more are needed, they are not stored in the header.
183 The @code{isextended} flag is set when an @code{extended_header}
184 is needed to deal with a file.  Note that this means that this flag
185 can only be set when dealing with a sparse file, and it is only set
186 in the event that the description of the file will not fit in the
187 allotted room for sparse structures in the header.  In other words,
188 an extended_header is needed.
190 The @code{extended_header} structure is used for sparse files which
191 need more sparse structures than can fit in the header.  The header can
192 fit 4 such structures; if more are needed, the flag @code{isextended}
193 gets set and the next block is an @code{extended_header}.
195 Each @code{extended_header} structure contains an array of 21
196 sparse structures, along with a similar @code{isextended} flag
197 that the header had.  There can be an indeterminate number of such
198 @code{extended_header}s to describe a sparse file.
200 @table @asis
202 @item @code{REGTYPE}
203 @itemx @code{AREGTYPE}
204 These flags represent a regular file.  In order to be compatible
205 with older versions of @command{tar}, a @code{typeflag} value of
206 @code{AREGTYPE} should be silently recognized as a regular file.
207 New archives should be created using @code{REGTYPE}.  Also, for
208 backward compatibility, @command{tar} treats a regular file whose name
209 ends with a slash as a directory.
211 @item @code{LNKTYPE}
212 This flag represents a file linked to another file, of any type,
213 previously archived.  Such files are identified in Unix by each
214 file having the same device and inode number.  The linked-to name is
215 specified in the @code{linkname} field with a trailing null.
217 @item @code{SYMTYPE}
218 This represents a symbolic link to another file.  The linked-to name
219 is specified in the @code{linkname} field with a trailing null.
221 @item @code{CHRTYPE}
222 @itemx @code{BLKTYPE}
223 These represent character special files and block special files
224 respectively.  In this case the @code{devmajor} and @code{devminor}
225 fields will contain the major and minor device numbers respectively.
226 Operating systems may map the device specifications to their own
227 local specification, or may ignore the entry.
229 @item @code{DIRTYPE}
230 This flag specifies a directory or sub-directory.  The directory
231 name in the @code{name} field should end with a slash.  On systems where
232 disk allocation is performed on a directory basis, the @code{size} field
233 will contain the maximum number of bytes (which may be rounded to
234 the nearest disk block allocation unit) which the directory may
235 hold.  A @code{size} field of zero indicates no such limiting.  Systems
236 which do not support limiting in this manner should ignore the
237 @code{size} field.
239 @item @code{FIFOTYPE}
240 This specifies a FIFO special file.  Note that the archiving of a
241 FIFO file archives the existence of this file and not its contents.
243 @item @code{CONTTYPE}
244 This specifies a contiguous file, which is the same as a normal
245 file except that, in operating systems which support it, all its
246 space is allocated contiguously on the disk.  Operating systems
247 which do not allow contiguous allocation should silently treat this
248 type as a normal file.
250 @item @code{A} @dots{} @code{Z}
251 These are reserved for custom implementations.  Some of these are
252 used in the @acronym{GNU} modified format, as described below.
254 @end table
256 Other values are reserved for specification in future revisions of
257 the P1003 standard, and should not be used by any @command{tar} program.
259 The @code{magic} field indicates that this archive was output in
260 the P1003 archive format.  If this field contains @code{TMAGIC},
261 the @code{uname} and @code{gname} fields will contain the ASCII
262 representation of the owner and group of the file respectively.
263 If found, the user and group @acronym{ID}s are used rather than the values in
264 the @code{uid} and @code{gid} fields.
266 For references, see ISO/IEC 9945-1:1990 or IEEE Std 1003.1-1990, pages
267 169-173 (section 10.1) for @cite{Archive/Interchange File Format}; and
268 IEEE Std 1003.2-1992, pages 380-388 (section 4.48) and pages 936-940
269 (section E.4.48) for @cite{pax - Portable archive interchange}.
271 @node Extensions
272 @unnumberedsec @acronym{GNU} Extensions to the Archive Format
273 @UNREVISED{}
275 The @acronym{GNU} format uses additional file types to describe new types of
276 files in an archive.  These are listed below.
278 @table @code
279 @item GNUTYPE_DUMPDIR
280 @itemx 'D'
281 This represents a directory and a list of files created by the
282 @option{--incremental} (@option{-G}) option.  The @code{size} field gives the total
283 size of the associated list of files.  Each file name is preceded by
284 either a @samp{Y} (the file should be in this archive) or an @samp{N}.
285 (The file is a directory, or is not stored in the archive.)  Each file
286 name is terminated by a null.  There is an additional null after the
287 last file name.
289 @item GNUTYPE_MULTIVOL
290 @itemx 'M'
291 This represents a file continued from another volume of a multi-volume
292 archive created with the @option{--multi-volume} (@option{-M}) option.  The original
293 type of the file is not given here.  The @code{size} field gives the
294 maximum size of this piece of the file (assuming the volume does
295 not end before the file is written out).  The @code{offset} field
296 gives the offset from the beginning of the file where this part of
297 the file begins.  Thus @code{size} plus @code{offset} should equal
298 the original size of the file.
300 @item GNUTYPE_SPARSE
301 @itemx 'S'
302 This flag indicates that we are dealing with a sparse file.  Note
303 that archiving a sparse file requires special operations to find
304 holes in the file, which mark the positions of these holes, along
305 with the number of bytes of data to be found after the hole.
307 @item GNUTYPE_VOLHDR
308 @itemx 'V'
309 This file type is used to mark the volume header that was given with
310 the @option{--label=@var{archive-label}} (@option{-V @var{archive-label}}) option when the archive was created.  The @code{name}
311 field contains the @code{name} given after the @option{--label=@var{archive-label}} (@option{-V @var{archive-label}}) option.
312 The @code{size} field is zero.  Only the first file in each volume
313 of an archive should have this type.
315 @end table
317 For fields containing numbers or timestamps that are out of range for
318 the basic format, the @acronym{GNU} format uses a base-256
319 representation instead of an ASCII octal number.  If the leading byte
320 is 0xff (255), all the bytes of the field (including the leading byte)
321 are concatenated in big-endian order, with the result being a negative
322 number expressed in two's complement form.  If the leading byte is
323 0x80 (128), the non-leading bytes of the field are concatenated in
324 big-endian order, with the result being a positive number expressed in
325 binary form.  Leading bytes other than 0xff, 0x80 and ASCII octal
326 digits are reserved for future use, as are base-256 representations of
327 values that would be in range for the basic format.
329 You may have trouble reading a @acronym{GNU} format archive on a
330 non-@acronym{GNU} system if the options @option{--incremental} (@option{-G}),
331 @option{--multi-volume} (@option{-M}), @option{--sparse} (@option{-S}), or @option{--label=@var{archive-label}} (@option{-V @var{archive-label}}) were
332 used when writing the archive.  In general, if @command{tar} does not
333 use the @acronym{GNU}-added fields of the header, other versions of
334 @command{tar} should be able to read the archive.  Otherwise, the
335 @command{tar} program will give an error, the most likely one being a
336 checksum error.
338 @node Sparse Formats
339 @unnumberedsec Storing Sparse Files
340 @include sparse.texi
342 @node Snapshot Files
343 @unnumberedsec Format of the Incremental Snapshot Files
344 @include snapshot.texi
346 @node Dumpdir
347 @unnumberedsec Dumpdir
348 @include dumpdir.texi