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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
4
5 This chapter describes the GNU C library'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.
9
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.
14
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
31
32 @node Working Directory
33 @section Working Directory
34
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}).
41
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}.
47
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
53
54 Prototypes for these functions are declared in the header file
55 @file{unistd.h}.
56 @pindex unistd.h
57
58 @comment unistd.h
59 @comment POSIX.1
60 @deftypefun {char *} getcwd (char *@var{buffer}, size_t @var{size})
61 The @code{getcwd} function returns an absolute file name representing
62 the current working directory, storing it in the character array
63 @var{buffer} that you provide.  The @var{size} argument is how you tell
64 the system the allocation size of @var{buffer}.
65
66 The GNU library version of this function also permits you to specify a
67 null pointer for the @var{buffer} argument.  Then @code{getcwd}
68 allocates a buffer automatically, as with @code{malloc}
69 (@pxref{Unconstrained Allocation}).  If the @var{size} is greater than
70 zero, then the buffer is that large; otherwise, the buffer is as large
71 as necessary to hold the result.
72
73 The return value is @var{buffer} on success and a null pointer on failure.
74 The following @code{errno} error conditions are defined for this function:
75
76 @table @code
77 @item EINVAL
78 The @var{size} argument is zero and @var{buffer} is not a null pointer.
79
80 @item ERANGE
81 The @var{size} argument is less than the length of the working directory
82 name.  You need to allocate a bigger array and try again.
83
84 @item EACCES
85 Permission to read or search a component of the file name was denied.
86 @end table
87 @end deftypefun
88
89 You could implement the behavior of GNU's @w{@code{getcwd (NULL, 0)}}
90 using only the standard behavior of @code{getcwd}:
91
92 @smallexample
93 char *
94 gnu_getcwd ()
95 @{
96   size_t size = 100;
97
98   while (1)
99     @{
100       char *buffer = (char *) xmalloc (size);
101       if (getcwd (buffer, size) == buffer)
102         return buffer;
103       free (buffer);
104       if (errno != ERANGE)
105         return 0;
106       size *= 2;
107     @}
108 @}
109 @end smallexample
110
111 @noindent
112 @xref{Malloc Examples}, for information about @code{xmalloc}, which is
113 not a library function but is a customary name used in most GNU
114 software.
115
116 @comment unistd.h
117 @comment BSD
118 @deftypefn {Deprecated Function} {char *} getwd (char *@var{buffer})
119 This is similar to @code{getcwd}, but has no way to specify the size of
120 the buffer.  The GNU library provides @code{getwd} only
121 for backwards compatibility with BSD.
122
123 The @var{buffer} argument should be a pointer to an array at least
124 @code{PATH_MAX} bytes long (@pxref{Limits for Files}).  In the GNU
125 system there is no limit to the size of a file name, so this is not
126 necessarily enough space to contain the directory name.  That is why
127 this function is deprecated.
128 @end deftypefn
129
130 @comment unistd.h
131 @comment GNU
132 @deftypefun {char *} get_current_dir_name (void)
133 @vindex PWD
134 This @code{get_current_dir_name} function is bascially equivalent to
135 @w{@code{getcwd (NULL, 0)}}.  The only difference is that the value of
136 the @code{PWD} variable is returned if this value is correct.  This is a
137 subtle difference which is visible if the path described by the
138 @code{PWD} value is using one or more symbol links in which case the
139 value returned by @code{getcwd} can resolve the symbol links and
140 therefore yield a different result.
141
142 This function is a GNU extension.
143 @end deftypefun
144
145 @comment unistd.h
146 @comment POSIX.1
147 @deftypefun int chdir (const char *@var{filename})
148 This function is used to set the process's working directory to
149 @var{filename}.
150
151 The normal, successful return value from @code{chdir} is @code{0}.  A
152 value of @code{-1} is returned to indicate an error.  The @code{errno}
153 error conditions defined for this function are the usual file name
154 syntax errors (@pxref{File Name Errors}), plus @code{ENOTDIR} if the
155 file @var{filename} is not a directory.
156 @end deftypefun
157
158 @comment unistd.h
159 @comment XPG
160 @deftypefun int fchdir (int @var{filedes})
161 This function is used to set the process's working directory to
162 directory associated with the file descriptor @var{filedes}.
163
164 The normal, successful return value from @code{fchdir} is @code{0}.  A
165 value of @code{-1} is returned to indicate an error.  The following
166 @code{errno} error conditions are defined for this function:
167
168 @table @code
169 @item EACCES
170 Read permission is denied for the directory named by @code{dirname}.
171
172 @item EBADF
173 The @var{filedes} argument is not a valid file descriptor.
174
175 @item ENOTDIR
176 The file descriptor @var{filedes} is not associated with a directory.
177
178 @item EINTR
179 The function call was interrupt by a signal.
180
181 @item EIO
182 An I/O error occurred.
183 @end table
184 @end deftypefun
185
186
187 @node Accessing Directories
188 @section Accessing Directories
189 @cindex accessing directories
190 @cindex reading from a directory
191 @cindex directories, accessing
192
193 The facilities described in this section let you read the contents of a
194 directory file.  This is useful if you want your program to list all the
195 files in a directory, perhaps as part of a menu.
196
197 @cindex directory stream
198 The @code{opendir} function opens a @dfn{directory stream} whose
199 elements are directory entries.  You use the @code{readdir} function on
200 the directory stream to retrieve these entries, represented as
201 @w{@code{struct dirent}} objects.  The name of the file for each entry is
202 stored in the @code{d_name} member of this structure.  There are obvious
203 parallels here to the stream facilities for ordinary files, described in
204 @ref{I/O on Streams}.
205
206 @menu
207 * Directory Entries::           Format of one directory entry.
208 * Opening a Directory::         How to open a directory stream.
209 * Reading/Closing Directory::   How to read directory entries from the stream.
210 * Simple Directory Lister::     A very simple directory listing program.
211 * Random Access Directory::     Rereading part of the directory
212                                  already read with the same stream.
213 * Scanning Directory Content::  Get entries for user selected subset of
214                                  contents in given directory.
215 * Simple Directory Lister Mark II::  Revised version of the program.
216 @end menu
217
218 @node Directory Entries
219 @subsection Format of a Directory Entry
220
221 @pindex dirent.h
222 This section describes what you find in a single directory entry, as you
223 might obtain it from a directory stream.  All the symbols are declared
224 in the header file @file{dirent.h}.
225
226 @comment dirent.h
227 @comment POSIX.1
228 @deftp {Data Type} {struct dirent}
229 This is a structure type used to return information about directory
230 entries.  It contains the following fields:
231
232 @table @code
233 @item char d_name[]
234 This is the null-terminated file name component.  This is the only
235 field you can count on in all POSIX systems.
236
237 @item ino_t d_fileno
238 This is the file serial number.  For BSD compatibility, you can also
239 refer to this member as @code{d_ino}.  In the GNU system and most POSIX
240 systems, for most files this the same as the @code{st_ino} member that
241 @code{stat} will return for the file.  @xref{File Attributes}.
242
243 @item unsigned char d_namlen
244 This is the length of the file name, not including the terminating null
245 character.  Its type is @code{unsigned char} because that is the integer
246 type of the appropriate size
247
248 @item unsigned char d_type
249 This is the type of the file, possibly unknown.  The following constants
250 are defined for its value:
251
252 @vtable @code
253 @item DT_UNKNOWN
254 The type is unknown.  On some systems this is the only value returned.
255
256 @item DT_REG
257 A regular file.
258
259 @item DT_DIR
260 A directory.
261
262 @item DT_FIFO
263 A named pipe, or FIFO.  @xref{FIFO Special Files}.
264
265 @item DT_SOCK
266 A local-domain socket.  @c !!! @xref{Local Domain}.
267
268 @item DT_CHR
269 A character device.
270
271 @item DT_BLK
272 A block device.
273 @end vtable
274
275 This member is a BSD extension.  The symbol @code{_DIRENT_HAVE_D_TYPE}
276 is defined if this member is available.  On systems where it is used, it
277 corresponds to the file type bits in the @code{st_mode} member of
278 @code{struct statbuf}.  If the value cannot be determine the member
279 value is DT_UNKNOWN.  These two macros convert between @code{d_type}
280 values and @code{st_mode} values:
281
282 @comment dirent.h
283 @comment BSD
284 @deftypefun int IFTODT (mode_t @var{mode})
285 This returns the @code{d_type} value corresponding to @var{mode}.
286 @end deftypefun
287
288 @comment dirent.h
289 @comment BSD
290 @deftypefun mode_t DTTOIF (int @var{dtype})
291 This returns the @code{st_mode} value corresponding to @var{dtype}.
292 @end deftypefun
293 @end table
294
295 This structure may contain additional members in the future.  Their
296 availability is always announced in the compilation environment by a
297 macro names @code{_DIRENT_HAVE_D_@var{xxx}} where @var{xxx} is replaced
298 by the name of the new member.  For instance, the member @code{d_reclen}
299 available on some systems is announced through the macro
300 @code{_DIRENT_HAVE_D_RECLEN}.
301
302 When a file has multiple names, each name has its own directory entry.
303 The only way you can tell that the directory entries belong to a
304 single file is that they have the same value for the @code{d_fileno}
305 field.
306
307 File attributes such as size, modification times etc., are part of the
308 file itself, not of any particular directory entry.  @xref{File
309 Attributes}.
310 @end deftp
311
312 @node Opening a Directory
313 @subsection Opening a Directory Stream
314
315 @pindex dirent.h
316 This section describes how to open a directory stream.  All the symbols
317 are declared in the header file @file{dirent.h}.
318
319 @comment dirent.h
320 @comment POSIX.1
321 @deftp {Data Type} DIR
322 The @code{DIR} data type represents a directory stream.
323 @end deftp
324
325 You shouldn't ever allocate objects of the @code{struct dirent} or
326 @code{DIR} data types, since the directory access functions do that for
327 you.  Instead, you refer to these objects using the pointers returned by
328 the following functions.
329
330 @comment dirent.h
331 @comment POSIX.1
332 @deftypefun {DIR *} opendir (const char *@var{dirname})
333 The @code{opendir} function opens and returns a directory stream for
334 reading the directory whose file name is @var{dirname}.  The stream has
335 type @code{DIR *}.
336
337 If unsuccessful, @code{opendir} returns a null pointer.  In addition to
338 the usual file name errors (@pxref{File Name Errors}), the
339 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
340
341 @table @code
342 @item EACCES
343 Read permission is denied for the directory named by @code{dirname}.
344
345 @item EMFILE
346 The process has too many files open.
347
348 @item ENFILE
349 The entire system, or perhaps the file system which contains the
350 directory, cannot support any additional open files at the moment.
351 (This problem cannot happen on the GNU system.)
352 @end table
353
354 The @code{DIR} type is typically implemented using a file descriptor,
355 and the @code{opendir} function in terms of the @code{open} function.
356 @xref{Low-Level I/O}.  Directory streams and the underlying
357 file descriptors are closed on @code{exec} (@pxref{Executing a File}).
358 @end deftypefun
359
360 In some situations it can be desirable to get hold of the file
361 descriptor which is created by the @code{opendir} call.  For instance,
362 to switch the current working directory to the directory just read the
363 @code{fchdir} function could be used.  Historically the @code{DIR} type
364 was exposed and programs could access the fields.  This does not happen
365 in the GNU C library.  Instead a separate function is provided to allow
366 access.
367
368 @comment dirent.h
369 @comment GNU
370 @deftypefun int dirfd (DIR *@var{dirstream})
371 The function @code{dirfd} returns the file descriptor associated with
372 the directory stream @var{dirstream}.  This descriptor can be used until
373 the directory is closed with @code{closedir}.  If the directory stream
374 implementation is not using file descriptors the return value is
375 @code{-1}.
376 @end deftypefun
377
378 @node Reading/Closing Directory
379 @subsection Reading and Closing a Directory Stream
380
381 @pindex dirent.h
382 This section describes how to read directory entries from a directory
383 stream, and how to close the stream when you are done with it.  All the
384 symbols are declared in the header file @file{dirent.h}.
385
386 @comment dirent.h
387 @comment POSIX.1
388 @deftypefun {struct dirent *} readdir (DIR *@var{dirstream})
389 This function reads the next entry from the directory.  It normally
390 returns a pointer to a structure containing information about the file.
391 This structure is statically allocated and can be rewritten by a
392 subsequent call.
393
394 @strong{Portability Note:} On some systems @code{readdir} may not
395 return entries for @file{.} and @file{..}, even though these are always
396 valid file names in any directory.  @xref{File Name Resolution}.
397
398 If there are no more entries in the directory or an error is detected,
399 @code{readdir} returns a null pointer.  The following @code{errno} error
400 conditions are defined for this function:
401
402 @table @code
403 @item EBADF
404 The @var{dirstream} argument is not valid.
405 @end table
406
407 @code{readdir} is not thread safe.  Multiple threads using
408 @code{readdir} on the same @var{dirstream} may overwrite the return
409 value.  Use @code{readdir_r} when this is critical.
410 @end deftypefun
411
412 @comment dirent.h
413 @comment GNU
414 @deftypefun int readdir_r (DIR *@var{dirstream}, struct dirent *@var{entry}, struct dirent **@var{result})
415 This function is the reentrant version of @code{readdir}.  Like
416 @code{readdir} it returns the next entry from the directory.  But to
417 prevent conflicts between simultaneously running threads the result is
418 not stored in statically allocated memory.  Instead the argument
419 @var{entry} points to a place to store the result.
420
421 The return value is @code{0} in case the next entry was read
422 successfully.  In this case a pointer to the result is returned in
423 *@var{result}.  It is not required that *@var{result} is the same as
424 @var{entry}.  If something goes wrong while executing @code{readdir_r}
425 the function returns a value indicating the error (as described for
426 @code{readdir}).
427
428 If there are no more directory entries, @code{readdir_r}'s return value is
429 @code{0}, and *@var{result} is set to @code{NULL}.
430
431 @strong{Portability Note:} On some systems @code{readdir_r} may not
432 return a NUL terminated string for the file name, even when there is no
433 @code{d_reclen} field in @code{struct dirent} and the file
434 name is the maximum allowed size.  Modern systems all have the
435 @code{d_reclen} field, and on old systems multi-threading is not
436 critical.  In any case there is no such problem with the @code{readdir}
437 function, so that even on systems without the @code{d_reclen} member one
438 could use multiple threads by using external locking.
439
440 It is also important to look at the definition of the @code{struct
441 dirent} type.  Simply passing a pointer to an object of this type for
442 the second parameter of @code{readdir_r} might not be enough.  Some
443 systems don't define the @code{d_name} element sufficiently long.  In
444 this case the user has to provide additional space.  There must be room
445 for at least @code{NAME_MAX + 1} characters in the @code{d_name} array.
446 Code to call @code{readdir_r} could look like this:
447
448 @smallexample
449   union
450   @{
451     struct dirent d;
452     char b[offsetof (struct dirent, d_name) + NAME_MAX + 1];
453   @} u;
454
455   if (readdir_r (dir, &u.d, &res) == 0)
456     ...
457 @end smallexample
458 @end deftypefun
459
460 To support large filesystems on 32-bit machines there are LFS variants
461 of the last two functions.
462
463 @comment dirent.h
464 @comment LFS
465 @deftypefun {struct dirent64 *} readdir64 (DIR *@var{dirstream})
466 The @code{readdir64} function is just like the @code{readdir} function
467 except that it returns a pointer to a record of type @code{struct
468 dirent64}.  Some of the members of this data type (notably @code{d_ino})
469 might have a different size to allow large filesystems.
470
471 In all other aspects this function is equivalent to @code{readdir}.
472 @end deftypefun
473
474 @comment dirent.h
475 @comment LFS
476 @deftypefun int readdir64_r (DIR *@var{dirstream}, struct dirent64 *@var{entry}, struct dirent64 **@var{result})
477 The @code{readdir64_r} function is equivalent to the @code{readdir_r}
478 function except that it takes parameters of base type @code{struct
479 dirent64} instead of @code{struct dirent} in the second and third
480 position.  The same precautions mentioned in the documentation of
481 @code{readdir_r} also apply here.
482 @end deftypefun
483
484 @comment dirent.h
485 @comment POSIX.1
486 @deftypefun int closedir (DIR *@var{dirstream})
487 This function closes the directory stream @var{dirstream}.  It returns
488 @code{0} on success and @code{-1} on failure.
489
490 The following @code{errno} error conditions are defined for this
491 function:
492
493 @table @code
494 @item EBADF
495 The @var{dirstream} argument is not valid.
496 @end table
497 @end deftypefun
498
499 @node Simple Directory Lister
500 @subsection Simple Program to List a Directory
501
502 Here's a simple program that prints the names of the files in
503 the current working directory:
504
505 @smallexample
506 @include dir.c.texi
507 @end smallexample
508
509 The order in which files appear in a directory tends to be fairly
510 random.  A more useful program would sort the entries (perhaps by
511 alphabetizing them) before printing them; see
512 @ref{Scanning Directory Content}, and @ref{Array Sort Function}.
513
514
515 @node Random Access Directory
516 @subsection Random Access in a Directory Stream
517
518 @pindex dirent.h
519 This section describes how to reread parts of a directory that you have
520 already read from an open directory stream.  All the symbols are
521 declared in the header file @file{dirent.h}.
522
523 @comment dirent.h
524 @comment POSIX.1
525 @deftypefun void rewinddir (DIR *@var{dirstream})
526 The @code{rewinddir} function is used to reinitialize the directory
527 stream @var{dirstream}, so that if you call @code{readdir} it
528 returns information about the first entry in the directory again.  This
529 function also notices if files have been added or removed to the
530 directory since it was opened with @code{opendir}.  (Entries for these
531 files might or might not be returned by @code{readdir} if they were
532 added or removed since you last called @code{opendir} or
533 @code{rewinddir}.)
534 @end deftypefun
535
536 @comment dirent.h
537 @comment BSD
538 @deftypefun off_t telldir (DIR *@var{dirstream})
539 The @code{telldir} function returns the file position of the directory
540 stream @var{dirstream}.  You can use this value with @code{seekdir} to
541 restore the directory stream to that position.
542 @end deftypefun
543
544 @comment dirent.h
545 @comment BSD
546 @deftypefun void seekdir (DIR *@var{dirstream}, off_t @var{pos})
547 The @code{seekdir} function sets the file position of the directory
548 stream @var{dirstream} to @var{pos}.  The value @var{pos} must be the
549 result of a previous call to @code{telldir} on this particular stream;
550 closing and reopening the directory can invalidate values returned by
551 @code{telldir}.
552 @end deftypefun
553
554
555 @node Scanning Directory Content
556 @subsection Scanning the Content of a Directory
557
558 A higher-level interface to the directory handling functions is the
559 @code{scandir} function.  With its help one can select a subset of the
560 entries in a directory, possibly sort them and get a list of names as
561 the result.
562
563 @comment dirent.h
564 @comment BSD/SVID
565 @deftypefun int scandir (const char *@var{dir}, struct dirent ***@var{namelist}, int (*@var{selector}) (const struct dirent *), int (*@var{cmp}) (const void *, const void *))
566
567 The @code{scandir} function scans the contents of the directory selected
568 by @var{dir}.  The result in *@var{namelist} is an array of pointers to
569 structure of type @code{struct dirent} which describe all selected
570 directory entries and which is allocated using @code{malloc}.  Instead
571 of always getting all directory entries returned, the user supplied
572 function @var{selector} can be used to decide which entries are in the
573 result.  Only the entries for which @var{selector} returns a non-zero
574 value are selected.
575
576 Finally the entries in *@var{namelist} are sorted using the
577 user-supplied function @var{cmp}.  The arguments passed to the @var{cmp}
578 function are of type @code{struct dirent **}, therefore one cannot
579 directly use the @code{strcmp} or @code{strcoll} functions; instead see
580 the functions @code{alphasort} and @code{versionsort} below.
581
582 The return value of the function is the number of entries placed in
583 *@var{namelist}.  If it is @code{-1} an error occurred (either the
584 directory could not be opened for reading or the malloc call failed) and
585 the global variable @code{errno} contains more information on the error.
586 @end deftypefun
587
588 As described above the fourth argument to the @code{scandir} function
589 must be a pointer to a sorting function.  For the convenience of the
590 programmer the GNU C library contains implementations of functions which
591 are very helpful for this purpose.
592
593 @comment dirent.h
594 @comment BSD/SVID
595 @deftypefun int alphasort (const void *@var{a}, const void *@var{b})
596 The @code{alphasort} function behaves like the @code{strcoll} function
597 (@pxref{String/Array Comparison}).  The difference is that the arguments
598 are not string pointers but instead they are of type
599 @code{struct dirent **}.
600
601 The return value of @code{alphasort} is less than, equal to, or greater
602 than zero depending on the order of the two entries @var{a} and @var{b}.
603 @end deftypefun
604
605 @comment dirent.h
606 @comment GNU
607 @deftypefun int versionsort (const void *@var{a}, const void *@var{b})
608 The @code{versionsort} function is like @code{alphasort} except that it
609 uses the @code{strverscmp} function internally.
610 @end deftypefun
611
612 If the filesystem supports large files we cannot use the @code{scandir}
613 anymore since the @code{dirent} structure might not able to contain all
614 the information.  The LFS provides the new type @w{@code{struct
615 dirent64}}.  To use this we need a new function.
616
617 @comment dirent.h
618 @comment GNU
619 @deftypefun int scandir64 (const char *@var{dir}, struct dirent64 ***@var{namelist}, int (*@var{selector}) (const struct dirent64 *), int (*@var{cmp}) (const void *, const void *))
620 The @code{scandir64} function works like the @code{scandir} function
621 except that the directory entries it returns are described by elements
622 of type @w{@code{struct dirent64}}.  The function pointed to by
623 @var{selector} is again used to select the desired entries, except that
624 @var{selector} now must point to a function which takes a
625 @w{@code{struct dirent64 *}} parameter.
626
627 Similarly the @var{cmp} function should expect its two arguments to be
628 of type @code{struct dirent64 **}.
629 @end deftypefun
630
631 As @var{cmp} is now a function of a different type, the functions
632 @code{alphasort} and @code{versionsort} cannot be supplied for that
633 argument.  Instead we provide the two replacement functions below.
634
635 @comment dirent.h
636 @comment GNU
637 @deftypefun int alphasort64 (const void *@var{a}, const void *@var{b})
638 The @code{alphasort64} function behaves like the @code{strcoll} function
639 (@pxref{String/Array Comparison}).  The difference is that the arguments
640 are not string pointers but instead they are of type
641 @code{struct dirent64 **}.
642
643 Return value of @code{alphasort64} is less than, equal to, or greater
644 than zero depending on the order of the two entries @var{a} and @var{b}.
645 @end deftypefun
646
647 @comment dirent.h
648 @comment GNU
649 @deftypefun int versionsort64 (const void *@var{a}, const void *@var{b})
650 The @code{versionsort64} function is like @code{alphasort64}, excepted that it
651 uses the @code{strverscmp} function internally.
652 @end deftypefun
653
654 It is important not to mix the use of @code{scandir} and the 64-bit
655 comparison functions or vice versa.  There are systems on which this
656 works but on others it will fail miserably.
657
658 @node Simple Directory Lister Mark II
659 @subsection Simple Program to List a Directory, Mark II
660
661 Here is a revised version of the directory lister found above
662 (@pxref{Simple Directory Lister}).  Using the @code{scandir} function we
663 can avoid the functions which work directly with the directory contents.
664 After the call the returned entries are available for direct use.
665
666 @smallexample
667 @include dir2.c.texi
668 @end smallexample
669
670 Note the simple selector function in this example.  Since we want to see
671 all directory entries we always return @code{1}.
672
673
674 @node Working with Directory Trees
675 @section Working with Directory Trees
676 @cindex directory hierarchy
677 @cindex hierarchy, directory
678 @cindex tree, directory
679
680 The functions described so far for handling the files in a directory
681 have allowed you to either retrieve the information bit by bit, or to
682 process all the files as a group (see @code{scandir}).  Sometimes it is
683 useful to process whole hierarchies of directories and their contained
684 files.  The X/Open specification defines two functions to do this.  The
685 simpler form is derived from an early definition in @w{System V} systems
686 and therefore this function is available on SVID-derived systems.  The
687 prototypes and required definitions can be found in the @file{ftw.h}
688 header.
689
690 There are four functions in this family: @code{ftw}, @code{nftw} and
691 their 64-bit counterparts @code{ftw64} and @code{nftw64}.  These
692 functions take as one of their arguments a pointer to a callback
693 function of the appropriate type.
694
695 @comment ftw.h
696 @comment GNU
697 @deftp {Data Type} __ftw_func_t
698
699 @smallexample
700 int (*) (const char *, const struct stat *, int)
701 @end smallexample
702
703 The type of callback functions given to the @code{ftw} function.  The
704 first parameter points to the file name, the second parameter to an
705 object of type @code{struct stat} which is filled in for the file named
706 in the first parameter.
707
708 @noindent
709 The last parameter is a flag giving more information about the current
710 file.  It can have the following values:
711
712 @vtable @code
713 @item FTW_F
714 The item is either a normal file or a file which does not fit into one
715 of the following categories.  This could be special files, sockets etc.
716 @item FTW_D
717 The item is a directory.
718 @item FTW_NS
719 The @code{stat} call failed and so the information pointed to by the
720 second paramater is invalid.
721 @item FTW_DNR
722 The item is a directory which cannot be read.
723 @item FTW_SL
724 The item is a symbolic link.  Since symbolic links are normally followed
725 seeing this value in a @code{ftw} callback function means the referenced
726 file does not exist.  The situation for @code{nftw} is different.
727
728 This value is only available if the program is compiled with
729 @code{_BSD_SOURCE} or @code{_XOPEN_EXTENDED} defined before including
730 the first header.  The original SVID systems do not have symbolic links.
731 @end vtable
732
733 If the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
734 type is in fact @code{__ftw64_func_t} since this mode changes
735 @code{struct stat} to be @code{struct stat64}.
736 @end deftp
737
738 For the LFS interface and for use in the function @code{ftw64}, the
739 header @file{ftw.h} defines another function type.
740
741 @comment ftw.h
742 @comment GNU
743 @deftp {Data Type} __ftw64_func_t
744
745 @smallexample
746 int (*) (const char *, const struct stat64 *, int)
747 @end smallexample
748
749 This type is used just like @code{__ftw_func_t} for the callback
750 function, but this time is called from @code{ftw64}.  The second
751 parameter to the function is a pointer to a variable of type
752 @code{struct stat64} which is able to represent the larger values.
753 @end deftp
754
755 @comment ftw.h
756 @comment GNU
757 @deftp {Data Type} __nftw_func_t
758
759 @smallexample
760 int (*) (const char *, const struct stat *, int, struct FTW *)
761 @end smallexample
762
763 @vindex FTW_DP
764 @vindex FTW_SLN
765 The first three arguments are the same as for the @code{__ftw_func_t}
766 type.  However for the third argument some additional values are defined
767 to allow finer differentiation:
768 @table @code
769 @item FTW_DP
770 The current item is a directory and all subdirectories have already been
771 visited and reported.  This flag is returned instead of @code{FTW_D} if
772 the @code{FTW_DEPTH} flag is passed to @code{nftw} (see below).
773 @item FTW_SLN
774 The current item is a stale symbolic link.  The file it points to does
775 not exist.
776 @end table
777
778 The last parameter of the callback function is a pointer to a structure
779 with some extra information as described below.
780
781 If the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
782 type is in fact @code{__nftw64_func_t} since this mode changes
783 @code{struct stat} to be @code{struct stat64}.
784 @end deftp
785
786 For the LFS interface there is also a variant of this data type
787 available which has to be used with the @code{nftw64} function.
788
789 @comment ftw.h
790 @comment GNU
791 @deftp {Data Type} __nftw64_func_t
792
793 @smallexample
794 int (*) (const char *, const struct stat64 *, int, struct FTW *)
795 @end smallexample
796
797 This type is used just like @code{__nftw_func_t} for the callback
798 function, but this time is called from @code{nftw64}.  The second
799 parameter to the function is this time a pointer to a variable of type
800 @code{struct stat64} which is able to represent the larger values.
801 @end deftp
802
803 @comment ftw.h
804 @comment XPG4.2
805 @deftp {Data Type} {struct FTW}
806 The information contained in this structure helps in interpreting the
807 name parameter and gives some information about the current state of the
808 traversal of the directory hierarchy.
809
810 @table @code
811 @item int base
812 The value is the offset into the string passed in the first parameter to
813 the callback function of the beginning of the file name.  The rest of
814 the string is the path of the file.  This information is especially
815 important if the @code{FTW_CHDIR} flag was set in calling @code{nftw}
816 since then the current directory is the one the current item is found
817 in.
818 @item int level
819 Whilst processing, the code tracks how many directories down it has gone
820 to find the current file.  This nesting level starts at @math{0} for
821 files in the initial directory (or is zero for the initial file if a
822 file was passed).
823 @end table
824 @end deftp
825
826
827 @comment ftw.h
828 @comment SVID
829 @deftypefun int ftw (const char *@var{filename}, __ftw_func_t @var{func}, int @var{descriptors})
830 The @code{ftw} function calls the callback function given in the
831 parameter @var{func} for every item which is found in the directory
832 specified by @var{filename} and all directories below.  The function
833 follows symbolic links if necessary but does not process an item twice.
834 If @var{filename} is not a directory then it itself is the only object
835 returned to the callback function.
836
837 The file name passed to the callback function is constructed by taking
838 the @var{filename} parameter and appending the names of all passed
839 directories and then the local file name.  So the callback function can
840 use this parameter to access the file.  @code{ftw} also calls
841 @code{stat} for the file and passes that information on to the callback
842 function.  If this @code{stat} call was not successful the failure is
843 indicated by setting the third argument of the callback function to
844 @code{FTW_NS}.  Otherwise it is set according to the description given
845 in the account of @code{__ftw_func_t} above.
846
847 The callback function is expected to return @math{0} to indicate that no
848 error occurred and that processing should continue.  If an error
849 occurred in the callback function or it wants @code{ftw} to return
850 immediately, the callback function can return a value other than
851 @math{0}.  This is the only correct way to stop the function.  The
852 program must not use @code{setjmp} or similar techniques to continue
853 from another place.  This would leave resources allocated by the
854 @code{ftw} function unfreed.
855
856 The @var{descriptors} parameter to @code{ftw} specifies how many file
857 descriptors it is allowed to consume.  The function runs faster the more
858 descriptors it can use.  For each level in the directory hierarchy at
859 most one descriptor is used, but for very deep ones any limit on open
860 file descriptors for the process or the system may be exceeded.
861 Moreover, file descriptor limits in a multi-threaded program apply to
862 all the threads as a group, and therefore it is a good idea to supply a
863 reasonable limit to the number of open descriptors.
864
865 The return value of the @code{ftw} function is @math{0} if all callback
866 function calls returned @math{0} and all actions performed by the
867 @code{ftw} succeeded.  If a function call failed (other than calling
868 @code{stat} on an item) the function returns @math{-1}.  If a callback
869 function returns a value other than @math{0} this value is returned as
870 the return value of @code{ftw}.
871
872 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
873 32-bit system this function is in fact @code{ftw64}, i.e. the LFS
874 interface transparently replaces the old interface.
875 @end deftypefun
876
877 @comment ftw.h
878 @comment Unix98
879 @deftypefun int ftw64 (const char *@var{filename}, __ftw64_func_t @var{func}, int @var{descriptors})
880 This function is similar to @code{ftw} but it can work on filesystems
881 with large files.  File information is reported using a variable of type
882 @code{struct stat64} which is passed by reference to the callback
883 function.
884
885 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
886 32-bit system this function is available under the name @code{ftw} and
887 transparently replaces the old implementation.
888 @end deftypefun
889
890 @comment ftw.h
891 @comment XPG4.2
892 @deftypefun int nftw (const char *@var{filename}, __nftw_func_t @var{func}, int @var{descriptors}, int @var{flag})
893 The @code{nftw} function works like the @code{ftw} functions.  They call
894 the callback function @var{func} for all items found in the directory
895 @var{filename} and below.  At most @var{descriptors} file descriptors
896 are consumed during the @code{nftw} call.
897
898 One difference is that the callback function is of a different type.  It
899 is of type @w{@code{struct FTW *}} and provides the callback function
900 with the extra information described above.
901
902 A second difference is that @code{nftw} takes a fourth argument, which
903 is @math{0} or a bitwise-OR combination of any of the following values.
904
905 @vtable @code
906 @item FTW_PHYS
907 While traversing the directory symbolic links are not followed.  Instead
908 symbolic links are reported using the @code{FTW_SL} value for the type
909 parameter to the callback function.  If the file referenced by a
910 symbolic link does not exist @code{FTW_SLN} is returned instead.
911 @item FTW_MOUNT
912 The callback function is only called for items which are on the same
913 mounted filesystem as the directory given by the @var{filename}
914 parameter to @code{nftw}.
915 @item FTW_CHDIR
916 If this flag is given the current working directory is changed to the
917 directory of the reported object before the callback function is called.
918 When @code{ntfw} finally returns the current directory is restored to
919 its original value.
920 @item FTW_DEPTH
921 If this option is specified then all subdirectories and files within
922 them are processed before processing the top directory itself
923 (depth-first processing).  This also means the type flag given to the
924 callback function is @code{FTW_DP} and not @code{FTW_D}.
925 @end vtable
926
927 The return value is computed in the same way as for @code{ftw}.
928 @code{nftw} returns @math{0} if no failures occurred and all callback
929 functions returned @math{0}.  In case of internal errors, such as memory
930 problems, the return value is @math{-1} and @var{errno} is set
931 accordingly.  If the return value of a callback invocation was non-zero
932 then that value is returned.
933
934 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
935 32-bit system this function is in fact @code{nftw64}, i.e. the LFS
936 interface transparently replaces the old interface.
937 @end deftypefun
938
939 @comment ftw.h
940 @comment Unix98
941 @deftypefun int nftw64 (const char *@var{filename}, __nftw64_func_t @var{func}, int @var{descriptors}, int @var{flag})
942 This function is similar to @code{nftw} but it can work on filesystems
943 with large files.  File information is reported using a variable of type
944 @code{struct stat64} which is passed by reference to the callback
945 function.
946
947 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
948 32-bit system this function is available under the name @code{nftw} and
949 transparently replaces the old implementation.
950 @end deftypefun
951
952
953 @node Hard Links
954 @section Hard Links
955 @cindex hard link
956 @cindex link, hard
957 @cindex multiple names for one file
958 @cindex file names, multiple
959
960 In POSIX systems, one file can have many names at the same time.  All of
961 the names are equally real, and no one of them is preferred to the
962 others.
963
964 To add a name to a file, use the @code{link} function.  (The new name is
965 also called a @dfn{hard link} to the file.)  Creating a new link to a
966 file does not copy the contents of the file; it simply makes a new name
967 by which the file can be known, in addition to the file's existing name
968 or names.
969
970 One file can have names in several directories, so the organization
971 of the file system is not a strict hierarchy or tree.
972
973 In most implementations, it is not possible to have hard links to the
974 same file in multiple file systems.  @code{link} reports an error if you
975 try to make a hard link to the file from another file system when this
976 cannot be done.
977
978 The prototype for the @code{link} function is declared in the header
979 file @file{unistd.h}.
980 @pindex unistd.h
981
982 @comment unistd.h
983 @comment POSIX.1
984 @deftypefun int link (const char *@var{oldname}, const char *@var{newname})
985 The @code{link} function makes a new link to the existing file named by
986 @var{oldname}, under the new name @var{newname}.
987
988 This function returns a value of @code{0} if it is successful and
989 @code{-1} on failure.  In addition to the usual file name errors
990 (@pxref{File Name Errors}) for both @var{oldname} and @var{newname}, the
991 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
992
993 @table @code
994 @item EACCES
995 You are not allowed to write to the directory in which the new link is
996 to be written.
997 @ignore
998 Some implementations also require that the existing file be accessible
999 by the caller, and use this error to report failure for that reason.
1000 @end ignore
1001
1002 @item EEXIST
1003 There is already a file named @var{newname}.  If you want to replace
1004 this link with a new link, you must remove the old link explicitly first.
1005
1006 @item EMLINK
1007 There are already too many links to the file named by @var{oldname}.
1008 (The maximum number of links to a file is @w{@code{LINK_MAX}}; see
1009 @ref{Limits for Files}.)
1010
1011 @item ENOENT
1012 The file named by @var{oldname} doesn't exist.  You can't make a link to
1013 a file that doesn't exist.
1014
1015 @item ENOSPC
1016 The directory or file system that would contain the new link is full
1017 and cannot be extended.
1018
1019 @item EPERM
1020 In the GNU system and some others, you cannot make links to directories.
1021 Many systems allow only privileged users to do so.  This error
1022 is used to report the problem.
1023
1024 @item EROFS
1025 The directory containing the new link can't be modified because it's on
1026 a read-only file system.
1027
1028 @item EXDEV
1029 The directory specified in @var{newname} is on a different file system
1030 than the existing file.
1031
1032 @item EIO
1033 A hardware error occurred while trying to read or write the to filesystem.
1034 @end table
1035 @end deftypefun
1036
1037 @node Symbolic Links
1038 @section Symbolic Links
1039 @cindex soft link
1040 @cindex link, soft
1041 @cindex symbolic link
1042 @cindex link, symbolic
1043
1044 The GNU system supports @dfn{soft links} or @dfn{symbolic links}.  This
1045 is a kind of ``file'' that is essentially a pointer to another file
1046 name.  Unlike hard links, symbolic links can be made to directories or
1047 across file systems with no restrictions.  You can also make a symbolic
1048 link to a name which is not the name of any file.  (Opening this link
1049 will fail until a file by that name is created.)  Likewise, if the
1050 symbolic link points to an existing file which is later deleted, the
1051 symbolic link continues to point to the same file name even though the
1052 name no longer names any file.
1053
1054 The reason symbolic links work the way they do is that special things
1055 happen when you try to open the link.  The @code{open} function realizes
1056 you have specified the name of a link, reads the file name contained in
1057 the link, and opens that file name instead.  The @code{stat} function
1058 likewise operates on the file that the symbolic link points to, instead
1059 of on the link itself.
1060
1061 By contrast, other operations such as deleting or renaming the file
1062 operate on the link itself.  The functions @code{readlink} and
1063 @code{lstat} also refrain from following symbolic links, because their
1064 purpose is to obtain information about the link.  @code{link}, the
1065 function that makes a hard link, does too.  It makes a hard link to the
1066 symbolic link, which one rarely wants.
1067
1068 Some systems have for some functions operating on files have a limit on
1069 how many symbolic links are followed when resolving a path name.  The
1070 limit if it exists is published in the @file{sys/param.h} header file.
1071
1072 @comment sys/param.h
1073 @comment BSD
1074 @deftypevr Macro int MAXSYMLINKS
1075
1076 The macro @code{MAXSYMLINKS} specifies how many symlinks some function
1077 will follow before returning @code{ELOOP}.  Not all functions behave the
1078 same and this value is not the same a that returned for
1079 @code{_SC_SYMLOOP} by @code{sysconf}.  In fact, the @code{sysconf}
1080 result can indicate that there is no fixed limit although
1081 @code{MAXSYMLINKS} exists and has a finite value.
1082 @end deftypevr
1083
1084 Prototypes for most of the functions listed in this section are in
1085 @file{unistd.h}.
1086 @pindex unistd.h
1087
1088 @comment unistd.h
1089 @comment BSD
1090 @deftypefun int symlink (const char *@var{oldname}, const char *@var{newname})
1091 The @code{symlink} function makes a symbolic link to @var{oldname} named
1092 @var{newname}.
1093
1094 The normal return value from @code{symlink} is @code{0}.  A return value
1095 of @code{-1} indicates an error.  In addition to the usual file name
1096 syntax errors (@pxref{File Name Errors}), the following @code{errno}
1097 error conditions are defined for this function:
1098
1099 @table @code
1100 @item EEXIST
1101 There is already an existing file named @var{newname}.
1102
1103 @item EROFS
1104 The file @var{newname} would exist on a read-only file system.
1105
1106 @item ENOSPC
1107 The directory or file system cannot be extended to make the new link.
1108
1109 @item EIO
1110 A hardware error occurred while reading or writing data on the disk.
1111
1112 @ignore
1113 @comment not sure about these
1114 @item ELOOP
1115 There are too many levels of indirection.  This can be the result of
1116 circular symbolic links to directories.
1117
1118 @item EDQUOT
1119 The new link can't be created because the user's disk quota has been
1120 exceeded.
1121 @end ignore
1122 @end table
1123 @end deftypefun
1124
1125 @comment unistd.h
1126 @comment BSD
1127 @deftypefun int readlink (const char *@var{filename}, char *@var{buffer}, size_t @var{size})
1128 The @code{readlink} function gets the value of the symbolic link
1129 @var{filename}.  The file name that the link points to is copied into
1130 @var{buffer}.  This file name string is @emph{not} null-terminated;
1131 @code{readlink} normally returns the number of characters copied.  The
1132 @var{size} argument specifies the maximum number of characters to copy,
1133 usually the allocation size of @var{buffer}.
1134
1135 If the return value equals @var{size}, you cannot tell whether or not
1136 there was room to return the entire name.  So make a bigger buffer and
1137 call @code{readlink} again.  Here is an example:
1138
1139 @smallexample
1140 char *
1141 readlink_malloc (const char *filename)
1142 @{
1143   int size = 100;
1144
1145   while (1)
1146     @{
1147       char *buffer = (char *) xmalloc (size);
1148       int nchars = readlink (filename, buffer, size);
1149       if (nchars < 0)
1150         return NULL;
1151       if (nchars < size)
1152         return buffer;
1153       free (buffer);
1154       size *= 2;
1155     @}
1156 @}
1157 @end smallexample
1158
1159 @c @group  Invalid outside example.
1160 A value of @code{-1} is returned in case of error.  In addition to the
1161 usual file name errors (@pxref{File Name Errors}), the following
1162 @code{errno} error conditions are defined for this function:
1163
1164 @table @code
1165 @item EINVAL
1166 The named file is not a symbolic link.
1167
1168 @item EIO
1169 A hardware error occurred while reading or writing data on the disk.
1170 @end table
1171 @c @end group
1172 @end deftypefun
1173
1174 In some situations it is desirable to resolve all the to get the real
1175 name of a file where no prefix names a symbolic link which is followed
1176 and no filename in the path is @code{.} or @code{..}.  This is for
1177 instance desirable if files have to be compare in which case different
1178 names can refer to the same inode.
1179
1180 @comment stdlib.h
1181 @comment GNU
1182 @deftypefun {char *} canonicalize_file_name (const char *@var{name})
1183
1184 The @code{canonicalize_file_name} function returns the absolute name of
1185 the file named by @var{name} which contains no @code{.}, @code{..}
1186 components nor any repeated path separators (@code{/}) or symlinks.  The
1187 result is passed back as the return value of the function in a block of
1188 memory allocated with @code{malloc}.  If the result is not used anymore
1189 the memory should be freed with a call to @code{free}.
1190
1191 In any of the path components except the last one is missing the
1192 function returns a NULL pointer.  This is also what is returned if the
1193 length of the path reaches or exceeds @code{PATH_MAX} characters.  In
1194 any case @code{errno} is set accordingly.
1195
1196 @table @code
1197 @item ENAMETOOLONG
1198 The resulting path is too long.  This error only occurs on systems which
1199 have a limit on the file name length.
1200
1201 @item EACCES
1202 At least one of the path components is not readable.
1203
1204 @item ENOENT
1205 The input file name is empty.
1206
1207 @item ENOENT
1208 At least one of the path components does not exist.
1209
1210 @item ELOOP
1211 More than @code{MAXSYMLINKS} many symlinks have been followed.
1212 @end table
1213
1214 This function is a GNU extension and is declared in @file{stdlib.h}.
1215 @end deftypefun
1216
1217 The Unix standard includes a similar function which differs from
1218 @code{canonicalize_file_name} in that the user has to provide the buffer
1219 where the result is placed in.
1220
1221 @comment stdlib.h
1222 @comment XPG
1223 @deftypefun {char *} realpath (const char *restrict @var{name}, char *restrict @var{resolved})
1224
1225 The @code{realpath} function behaves just like
1226 @code{canonicalize_file_name} but instead of allocating a buffer for the
1227 result it is placed in the buffer pointed to by @var{resolved}.
1228
1229 One other difference is that the buffer @var{resolved} will contain the
1230 part of the path component which does not exist or is not readable if
1231 the function returns @code{NULL} and @code{errno} is set to
1232 @code{EACCES} or @code{ENOENT}.
1233
1234 This function is declared in @file{stdlib.h}.
1235 @end deftypefun
1236
1237 The advantage of using this function is that it is more widely
1238 available.  The drawback is that it reports failures for long path on
1239 systems which have no limits on the file name length.
1240
1241 @node Deleting Files
1242 @section Deleting Files
1243 @cindex deleting a file
1244 @cindex removing a file
1245 @cindex unlinking a file
1246
1247 You can delete a file with @code{unlink} or @code{remove}.
1248
1249 Deletion actually deletes a file name.  If this is the file's only name,
1250 then the file is deleted as well.  If the file has other remaining names
1251 (@pxref{Hard Links}), it remains accessible under those names.
1252
1253 @comment unistd.h
1254 @comment POSIX.1
1255 @deftypefun int unlink (const char *@var{filename})
1256 The @code{unlink} function deletes the file name @var{filename}.  If
1257 this is a file's sole name, the file itself is also deleted.  (Actually,
1258 if any process has the file open when this happens, deletion is
1259 postponed until all processes have closed the file.)
1260
1261 @pindex unistd.h
1262 The function @code{unlink} is declared in the header file @file{unistd.h}.
1263
1264 This function returns @code{0} on successful completion, and @code{-1}
1265 on error.  In addition to the usual file name errors
1266 (@pxref{File Name Errors}), the following @code{errno} error conditions are
1267 defined for this function:
1268
1269 @table @code
1270 @item EACCES
1271 Write permission is denied for the directory from which the file is to be
1272 removed, or the directory has the sticky bit set and you do not own the file.
1273
1274 @item EBUSY
1275 This error indicates that the file is being used by the system in such a
1276 way that it can't be unlinked.  For example, you might see this error if
1277 the file name specifies the root directory or a mount point for a file
1278 system.
1279
1280 @item ENOENT
1281 The file name to be deleted doesn't exist.
1282
1283 @item EPERM
1284 On some systems @code{unlink} cannot be used to delete the name of a
1285 directory, or at least can only be used this way by a privileged user.
1286 To avoid such problems, use @code{rmdir} to delete directories.  (In the
1287 GNU system @code{unlink} can never delete the name of a directory.)
1288
1289 @item EROFS
1290 The directory containing the file name to be deleted is on a read-only
1291 file system and can't be modified.
1292 @end table
1293 @end deftypefun
1294
1295 @comment unistd.h
1296 @comment POSIX.1
1297 @deftypefun int rmdir (const char *@var{filename})
1298 @cindex directories, deleting
1299 @cindex deleting a directory
1300 The @code{rmdir} function deletes a directory.  The directory must be
1301 empty before it can be removed; in other words, it can only contain
1302 entries for @file{.} and @file{..}.
1303
1304 In most other respects, @code{rmdir} behaves like @code{unlink}.  There
1305 are two additional @code{errno} error conditions defined for
1306 @code{rmdir}:
1307
1308 @table @code
1309 @item ENOTEMPTY
1310 @itemx EEXIST
1311 The directory to be deleted is not empty.
1312 @end table
1313
1314 These two error codes are synonymous; some systems use one, and some use
1315 the other.  The GNU system always uses @code{ENOTEMPTY}.
1316
1317 The prototype for this function is declared in the header file
1318 @file{unistd.h}.
1319 @pindex unistd.h
1320 @end deftypefun
1321
1322 @comment stdio.h
1323 @comment ISO
1324 @deftypefun int remove (const char *@var{filename})
1325 This is the @w{ISO C} function to remove a file.  It works like
1326 @code{unlink} for files and like @code{rmdir} for directories.
1327 @code{remove} is declared in @file{stdio.h}.
1328 @pindex stdio.h
1329 @end deftypefun
1330
1331 @node Renaming Files
1332 @section Renaming Files
1333
1334 The @code{rename} function is used to change a file's name.
1335
1336 @cindex renaming a file
1337 @comment stdio.h
1338 @comment ISO
1339 @deftypefun int rename (const char *@var{oldname}, const char *@var{newname})
1340 The @code{rename} function renames the file @var{oldname} to
1341 @var{newname}.  The file formerly accessible under the name
1342 @var{oldname} is afterwards accessible as @var{newname} instead.  (If
1343 the file had any other names aside from @var{oldname}, it continues to
1344 have those names.)
1345
1346 The directory containing the name @var{newname} must be on the same file
1347 system as the directory containing the name @var{oldname}.
1348
1349 One special case for @code{rename} is when @var{oldname} and
1350 @var{newname} are two names for the same file.  The consistent way to
1351 handle this case is to delete @var{oldname}.  However, in this case
1352 POSIX requires that @code{rename} do nothing and report success---which
1353 is inconsistent.  We don't know what your operating system will do.
1354
1355 If @var{oldname} is not a directory, then any existing file named
1356 @var{newname} is removed during the renaming operation.  However, if
1357 @var{newname} is the name of a directory, @code{rename} fails in this
1358 case.
1359
1360 If @var{oldname} is a directory, then either @var{newname} must not
1361 exist or it must name a directory that is empty.  In the latter case,
1362 the existing directory named @var{newname} is deleted first.  The name
1363 @var{newname} must not specify a subdirectory of the directory
1364 @code{oldname} which is being renamed.
1365
1366 One useful feature of @code{rename} is that the meaning of @var{newname}
1367 changes ``atomically'' from any previously existing file by that name to
1368 its new meaning (i.e. the file that was called @var{oldname}).  There is
1369 no instant at which @var{newname} is non-existent ``in between'' the old
1370 meaning and the new meaning.  If there is a system crash during the
1371 operation, it is possible for both names to still exist; but
1372 @var{newname} will always be intact if it exists at all.
1373
1374 If @code{rename} fails, it returns @code{-1}.  In addition to the usual
1375 file name errors (@pxref{File Name Errors}), the following
1376 @code{errno} error conditions are defined for this function:
1377
1378 @table @code
1379 @item EACCES
1380 One of the directories containing @var{newname} or @var{oldname}
1381 refuses write permission; or @var{newname} and @var{oldname} are
1382 directories and write permission is refused for one of them.
1383
1384 @item EBUSY
1385 A directory named by @var{oldname} or @var{newname} is being used by
1386 the system in a way that prevents the renaming from working.  This includes
1387 directories that are mount points for filesystems, and directories
1388 that are the current working directories of processes.
1389
1390 @item ENOTEMPTY
1391 @itemx EEXIST
1392 The directory @var{newname} isn't empty.  The GNU system always returns
1393 @code{ENOTEMPTY} for this, but some other systems return @code{EEXIST}.
1394
1395 @item EINVAL
1396 @var{oldname} is a directory that contains @var{newname}.
1397
1398 @item EISDIR
1399 @var{newname} is a directory but the @var{oldname} isn't.
1400
1401 @item EMLINK
1402 The parent directory of @var{newname} would have too many links
1403 (entries).
1404
1405 @item ENOENT
1406 The file @var{oldname} doesn't exist.
1407
1408 @item ENOSPC
1409 The directory that would contain @var{newname} has no room for another
1410 entry, and there is no space left in the file system to expand it.
1411
1412 @item EROFS
1413 The operation would involve writing to a directory on a read-only file
1414 system.
1415
1416 @item EXDEV
1417 The two file names @var{newname} and @var{oldname} are on different
1418 file systems.
1419 @end table
1420 @end deftypefun
1421
1422 @node Creating Directories
1423 @section Creating Directories
1424 @cindex creating a directory
1425 @cindex directories, creating
1426
1427 @pindex mkdir
1428 Directories are created with the @code{mkdir} function.  (There is also
1429 a shell command @code{mkdir} which does the same thing.)
1430 @c !!! umask
1431
1432 @comment sys/stat.h
1433 @comment POSIX.1
1434 @deftypefun int mkdir (const char *@var{filename}, mode_t @var{mode})
1435 The @code{mkdir} function creates a new, empty directory with name
1436 @var{filename}.
1437
1438 The argument @var{mode} specifies the file permissions for the new
1439 directory file.  @xref{Permission Bits}, for more information about
1440 this.
1441
1442 A return value of @code{0} indicates successful completion, and
1443 @code{-1} indicates failure.  In addition to the usual file name syntax
1444 errors (@pxref{File Name Errors}), the following @code{errno} error
1445 conditions are defined for this function:
1446
1447 @table @code
1448 @item EACCES
1449 Write permission is denied for the parent directory in which the new
1450 directory is to be added.
1451
1452 @item EEXIST
1453 A file named @var{filename} already exists.
1454
1455 @item EMLINK
1456 The parent directory has too many links (entries).
1457
1458 Well-designed file systems never report this error, because they permit
1459 more links than your disk could possibly hold.  However, you must still
1460 take account of the possibility of this error, as it could result from
1461 network access to a file system on another machine.
1462
1463 @item ENOSPC
1464 The file system doesn't have enough room to create the new directory.
1465
1466 @item EROFS
1467 The parent directory of the directory being created is on a read-only
1468 file system and cannot be modified.
1469 @end table
1470
1471 To use this function, your program should include the header file
1472 @file{sys/stat.h}.
1473 @pindex sys/stat.h
1474 @end deftypefun
1475
1476 @node File Attributes
1477 @section File Attributes
1478
1479 @pindex ls
1480 When you issue an @samp{ls -l} shell command on a file, it gives you
1481 information about the size of the file, who owns it, when it was last
1482 modified, etc.  These are called the @dfn{file attributes}, and are
1483 associated with the file itself and not a particular one of its names.
1484
1485 This section contains information about how you can inquire about and
1486 modify the attributes of a file.
1487
1488 @menu
1489 * Attribute Meanings::          The names of the file attributes,
1490                                  and what their values mean.
1491 * Reading Attributes::          How to read the attributes of a file.
1492 * Testing File Type::           Distinguishing ordinary files,
1493                                  directories, links...
1494 * File Owner::                  How ownership for new files is determined,
1495                                  and how to change it.
1496 * Permission Bits::             How information about a file's access
1497                                  mode is stored.
1498 * Access Permission::           How the system decides who can access a file.
1499 * Setting Permissions::         How permissions for new files are assigned,
1500                                  and how to change them.
1501 * Testing File Access::         How to find out if your process can
1502                                  access a file.
1503 * File Times::                  About the time attributes of a file.
1504 * File Size::                   Manually changing the size of a file.
1505 @end menu
1506
1507 @node Attribute Meanings
1508 @subsection The meaning of the File Attributes
1509 @cindex status of a file
1510 @cindex attributes of a file
1511 @cindex file attributes
1512
1513 When you read the attributes of a file, they come back in a structure
1514 called @code{struct stat}.  This section describes the names of the
1515 attributes, their data types, and what they mean.  For the functions
1516 to read the attributes of a file, see @ref{Reading Attributes}.
1517
1518 The header file @file{sys/stat.h} declares all the symbols defined
1519 in this section.
1520 @pindex sys/stat.h
1521
1522 @comment sys/stat.h
1523 @comment POSIX.1
1524 @deftp {Data Type} {struct stat}
1525 The @code{stat} structure type is used to return information about the
1526 attributes of a file.  It contains at least the following members:
1527
1528 @table @code
1529 @item mode_t st_mode
1530 Specifies the mode of the file.  This includes file type information
1531 (@pxref{Testing File Type}) and the file permission bits
1532 (@pxref{Permission Bits}).
1533
1534 @item ino_t st_ino
1535 The file serial number, which distinguishes this file from all other
1536 files on the same device.
1537
1538 @item dev_t st_dev
1539 Identifies the device containing the file.  The @code{st_ino} and
1540 @code{st_dev}, taken together, uniquely identify the file.  The
1541 @code{st_dev} value is not necessarily consistent across reboots or
1542 system crashes, however.
1543
1544 @item nlink_t st_nlink
1545 The number of hard links to the file.  This count keeps track of how
1546 many directories have entries for this file.  If the count is ever
1547 decremented to zero, then the file itself is discarded as soon as no
1548 process still holds it open.  Symbolic links are not counted in the
1549 total.
1550
1551 @item uid_t st_uid
1552 The user ID of the file's owner.  @xref{File Owner}.
1553
1554 @item gid_t st_gid
1555 The group ID of the file.  @xref{File Owner}.
1556
1557 @item off_t st_size
1558 This specifies the size of a regular file in bytes.  For files that are
1559 really devices this field isn't usually meaningful.  For symbolic links
1560 this specifies the length of the file name the link refers to.
1561
1562 @item time_t st_atime
1563 This is the last access time for the file.  @xref{File Times}.
1564
1565 @item unsigned long int st_atime_usec
1566 This is the fractional part of the last access time for the file.
1567 @xref{File Times}.
1568
1569 @item time_t st_mtime
1570 This is the time of the last modification to the contents of the file.
1571 @xref{File Times}.
1572
1573 @item unsigned long int st_mtime_usec
1574 This is the fractional part of the time of the last modification to the
1575 contents of the file.  @xref{File Times}.
1576
1577 @item time_t st_ctime
1578 This is the time of the last modification to the attributes of the file.
1579 @xref{File Times}.
1580
1581 @item unsigned long int st_ctime_usec
1582 This is the fractional part of the time of the last modification to the
1583 attributes of the file.  @xref{File Times}.
1584
1585 @c !!! st_rdev
1586 @item blkcnt_t st_blocks
1587 This is the amount of disk space that the file occupies, measured in
1588 units of 512-byte blocks.
1589
1590 The number of disk blocks is not strictly proportional to the size of
1591 the file, for two reasons: the file system may use some blocks for
1592 internal record keeping; and the file may be sparse---it may have
1593 ``holes'' which contain zeros but do not actually take up space on the
1594 disk.
1595
1596 You can tell (approximately) whether a file is sparse by comparing this
1597 value with @code{st_size}, like this:
1598
1599 @smallexample
1600 (st.st_blocks * 512 < st.st_size)
1601 @end smallexample
1602
1603 This test is not perfect because a file that is just slightly sparse
1604 might not be detected as sparse at all.  For practical applications,
1605 this is not a problem.
1606
1607 @item unsigned int st_blksize
1608 The optimal block size for reading of writing this file, in bytes.  You
1609 might use this size for allocating the buffer space for reading of
1610 writing the file.  (This is unrelated to @code{st_blocks}.)
1611 @end table
1612 @end deftp
1613
1614 The extensions for the Large File Support (LFS) require, even on 32-bit
1615 machines, types which can handle file sizes up to @math{2^63}.
1616 Therefore a new definition of @code{struct stat} is necessary.
1617
1618 @comment sys/stat.h
1619 @comment LFS
1620 @deftp {Data Type} {struct stat64}
1621 The members of this type are the same and have the same names as those
1622 in @code{struct stat}.  The only difference is that the members
1623 @code{st_ino}, @code{st_size}, and @code{st_blocks} have a different
1624 type to support larger values.
1625
1626 @table @code
1627 @item mode_t st_mode
1628 Specifies the mode of the file.  This includes file type information
1629 (@pxref{Testing File Type}) and the file permission bits
1630 (@pxref{Permission Bits}).
1631
1632 @item ino64_t st_ino
1633 The file serial number, which distinguishes this file from all other
1634 files on the same device.
1635
1636 @item dev_t st_dev
1637 Identifies the device containing the file.  The @code{st_ino} and
1638 @code{st_dev}, taken together, uniquely identify the file.  The
1639 @code{st_dev} value is not necessarily consistent across reboots or
1640 system crashes, however.
1641
1642 @item nlink_t st_nlink
1643 The number of hard links to the file.  This count keeps track of how
1644 many directories have entries for this file.  If the count is ever
1645 decremented to zero, then the file itself is discarded as soon as no
1646 process still holds it open.  Symbolic links are not counted in the
1647 total.
1648
1649 @item uid_t st_uid
1650 The user ID of the file's owner.  @xref{File Owner}.
1651
1652 @item gid_t st_gid
1653 The group ID of the file.  @xref{File Owner}.
1654
1655 @item off64_t st_size
1656 This specifies the size of a regular file in bytes.  For files that are
1657 really devices this field isn't usually meaningful.  For symbolic links
1658 this specifies the length of the file name the link refers to.
1659
1660 @item time_t st_atime
1661 This is the last access time for the file.  @xref{File Times}.
1662
1663 @item unsigned long int st_atime_usec
1664 This is the fractional part of the last access time for the file.
1665 @xref{File Times}.
1666
1667 @item time_t st_mtime
1668 This is the time of the last modification to the contents of the file.
1669 @xref{File Times}.
1670
1671 @item unsigned long int st_mtime_usec
1672 This is the fractional part of the time of the last modification to the
1673 contents of the file.  @xref{File Times}.
1674
1675 @item time_t st_ctime
1676 This is the time of the last modification to the attributes of the file.
1677 @xref{File Times}.
1678
1679 @item unsigned long int st_ctime_usec
1680 This is the fractional part of the time of the last modification to the
1681 attributes of the file.  @xref{File Times}.
1682
1683 @c !!! st_rdev
1684 @item blkcnt64_t st_blocks
1685 This is the amount of disk space that the file occupies, measured in
1686 units of 512-byte blocks.
1687
1688 @item unsigned int st_blksize
1689 The optimal block size for reading of writing this file, in bytes.  You
1690 might use this size for allocating the buffer space for reading of
1691 writing the file.  (This is unrelated to @code{st_blocks}.)
1692 @end table
1693 @end deftp
1694
1695 Some of the file attributes have special data type names which exist
1696 specifically for those attributes.  (They are all aliases for well-known
1697 integer types that you know and love.)  These typedef names are defined
1698 in the header file @file{sys/types.h} as well as in @file{sys/stat.h}.
1699 Here is a list of them.
1700
1701 @comment sys/types.h
1702 @comment POSIX.1
1703 @deftp {Data Type} mode_t
1704 This is an integer data type used to represent file modes.  In the
1705 GNU system, this is equivalent to @code{unsigned int}.
1706 @end deftp
1707
1708 @cindex inode number
1709 @comment sys/types.h
1710 @comment POSIX.1
1711 @deftp {Data Type} ino_t
1712 This is an arithmetic data type used to represent file serial numbers.
1713 (In Unix jargon, these are sometimes called @dfn{inode numbers}.)
1714 In the GNU system, this type is equivalent to @code{unsigned long int}.
1715
1716 If the source is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this type
1717 is transparently replaced by @code{ino64_t}.
1718 @end deftp
1719
1720 @comment sys/types.h
1721 @comment Unix98
1722 @deftp {Data Type} ino64_t
1723 This is an arithmetic data type used to represent file serial numbers
1724 for the use in LFS.  In the GNU system, this type is equivalent to
1725 @code{unsigned long longint}.
1726
1727 When compiling with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this type is
1728 available under the name @code{ino_t}.
1729 @end deftp
1730
1731 @comment sys/types.h
1732 @comment POSIX.1
1733 @deftp {Data Type} dev_t
1734 This is an arithmetic data type used to represent file device numbers.
1735 In the GNU system, this is equivalent to @code{int}.
1736 @end deftp
1737
1738 @comment sys/types.h
1739 @comment POSIX.1
1740 @deftp {Data Type} nlink_t
1741 This is an arithmetic data type used to represent file link counts.
1742 In the GNU system, this is equivalent to @code{unsigned short int}.
1743 @end deftp
1744
1745 @comment sys/types.h
1746 @comment Unix98
1747 @deftp {Data Type} blkcnt_t
1748 This is an arithmetic data type used to represent block counts.
1749 In the GNU system, this is equivalent to @code{unsigned long int}.
1750
1751 If the source is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this type
1752 is transparently replaced by @code{blkcnt64_t}.
1753 @end deftp
1754
1755 @comment sys/types.h
1756 @comment Unix98
1757 @deftp {Data Type} blkcnt64_t
1758 This is an arithmetic data type used to represent block counts for the
1759 use in LFS.  In the GNU system, this is equivalent to @code{unsigned
1760 long long int}.
1761
1762 When compiling with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this type is
1763 available under the name @code{blkcnt_t}.
1764 @end deftp
1765
1766 @node Reading Attributes
1767 @subsection Reading the Attributes of a File
1768
1769 To examine the attributes of files, use the functions @code{stat},
1770 @code{fstat} and @code{lstat}.  They return the attribute information in
1771 a @code{struct stat} object.  All three functions are declared in the
1772 header file @file{sys/stat.h}.
1773
1774 @comment sys/stat.h
1775 @comment POSIX.1
1776 @deftypefun int stat (const char *@var{filename}, struct stat *@var{buf})
1777 The @code{stat} function returns information about the attributes of the
1778 file named by @w{@var{filename}} in the structure pointed to by @var{buf}.
1779
1780 If @var{filename} is the name of a symbolic link, the attributes you get
1781 describe the file that the link points to.  If the link points to a
1782 nonexistent file name, then @code{stat} fails reporting a nonexistent
1783 file.
1784
1785 The return value is @code{0} if the operation is successful, or
1786 @code{-1} on failure.  In addition to the usual file name errors
1787 (@pxref{File Name Errors}, the following @code{errno} error conditions
1788 are defined for this function:
1789
1790 @table @code
1791 @item ENOENT
1792 The file named by @var{filename} doesn't exist.
1793 @end table
1794
1795 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
1796 function is in fact @code{stat64} since the LFS interface transparently
1797 replaces the normal implementation.
1798 @end deftypefun
1799
1800 @comment sys/stat.h
1801 @comment Unix98
1802 @deftypefun int stat64 (const char *@var{filename}, struct stat64 *@var{buf})
1803 This function is similar to @code{stat} but it is also able to work on
1804 files larger then @math{2^31} bytes on 32-bit systems.  To be able to do
1805 this the result is stored in a variable of type @code{struct stat64} to
1806 which @var{buf} must point.
1807
1808 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
1809 function is available under the name @code{stat} and so transparently
1810 replaces the interface for small files on 32-bit machines.
1811 @end deftypefun
1812
1813 @comment sys/stat.h
1814 @comment POSIX.1
1815 @deftypefun int fstat (int @var{filedes}, struct stat *@var{buf})
1816 The @code{fstat} function is like @code{stat}, except that it takes an
1817 open file descriptor as an argument instead of a file name.
1818 @xref{Low-Level I/O}.
1819
1820 Like @code{stat}, @code{fstat} returns @code{0} on success and @code{-1}
1821 on failure.  The following @code{errno} error conditions are defined for
1822 @code{fstat}:
1823
1824 @table @code
1825 @item EBADF
1826 The @var{filedes} argument is not a valid file descriptor.
1827 @end table
1828
1829 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
1830 function is in fact @code{fstat64} since the LFS interface transparently
1831 replaces the normal implementation.
1832 @end deftypefun
1833
1834 @comment sys/stat.h
1835 @comment Unix98
1836 @deftypefun int fstat64 (int @var{filedes}, struct stat64 *@var{buf})
1837 This function is similar to @code{fstat} but is able to work on large
1838 files on 32-bit platforms.  For large files the file descriptor
1839 @var{filedes} should be obtained by @code{open64} or @code{creat64}.
1840 The @var{buf} pointer points to a variable of type @code{struct stat64}
1841 which is able to represent the larger values.
1842
1843 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
1844 function is available under the name @code{fstat} and so transparently
1845 replaces the interface for small files on 32-bit machines.
1846 @end deftypefun
1847
1848 @comment sys/stat.h
1849 @comment BSD
1850 @deftypefun int lstat (const char *@var{filename}, struct stat *@var{buf})
1851 The @code{lstat} function is like @code{stat}, except that it does not
1852 follow symbolic links.  If @var{filename} is the name of a symbolic
1853 link, @code{lstat} returns information about the link itself; otherwise
1854 @code{lstat} works like @code{stat}.  @xref{Symbolic Links}.
1855
1856 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
1857 function is in fact @code{lstat64} since the LFS interface transparently
1858 replaces the normal implementation.
1859 @end deftypefun
1860
1861 @comment sys/stat.h
1862 @comment Unix98
1863 @deftypefun int lstat64 (const char *@var{filename}, struct stat64 *@var{buf})
1864 This function is similar to @code{lstat} but it is also able to work on
1865 files larger then @math{2^31} bytes on 32-bit systems.  To be able to do
1866 this the result is stored in a variable of type @code{struct stat64} to
1867 which @var{buf} must point.
1868
1869 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} this
1870 function is available under the name @code{lstat} and so transparently
1871 replaces the interface for small files on 32-bit machines.
1872 @end deftypefun
1873
1874 @node Testing File Type
1875 @subsection Testing the Type of a File
1876
1877 The @dfn{file mode}, stored in the @code{st_mode} field of the file
1878 attributes, contains two kinds of information: the file type code, and
1879 the access permission bits.  This section discusses only the type code,
1880 which you can use to tell whether the file is a directory, socket,
1881 symbolic link, and so on.  For details about access permissions see
1882 @ref{Permission Bits}.
1883
1884 There are two ways you can access the file type information in a file
1885 mode.  Firstly, for each file type there is a @dfn{predicate macro}
1886 which examines a given file mode and returns whether it is of that type
1887 or not.  Secondly, you can mask out the rest of the file mode to leave
1888 just the file type code, and compare this against constants for each of
1889 the supported file types.
1890
1891 All of the symbols listed in this section are defined in the header file
1892 @file{sys/stat.h}.
1893 @pindex sys/stat.h
1894
1895 The following predicate macros test the type of a file, given the value
1896 @var{m} which is the @code{st_mode} field returned by @code{stat} on
1897 that file:
1898
1899 @comment sys/stat.h
1900 @comment POSIX
1901 @deftypefn Macro int S_ISDIR (mode_t @var{m})
1902 This macro returns non-zero if the file is a directory.
1903 @end deftypefn
1904
1905 @comment sys/stat.h
1906 @comment POSIX
1907 @deftypefn Macro int S_ISCHR (mode_t @var{m})
1908 This macro returns non-zero if the file is a character special file (a
1909 device like a terminal).
1910 @end deftypefn
1911
1912 @comment sys/stat.h
1913 @comment POSIX
1914 @deftypefn Macro int S_ISBLK (mode_t @var{m})
1915 This macro returns non-zero if the file is a block special file (a device
1916 like a disk).
1917 @end deftypefn
1918
1919 @comment sys/stat.h
1920 @comment POSIX
1921 @deftypefn Macro int S_ISREG (mode_t @var{m})
1922 This macro returns non-zero if the file is a regular file.
1923 @end deftypefn
1924
1925 @comment sys/stat.h
1926 @comment POSIX
1927 @deftypefn Macro int S_ISFIFO (mode_t @var{m})
1928 This macro returns non-zero if the file is a FIFO special file, or a
1929 pipe.  @xref{Pipes and FIFOs}.
1930 @end deftypefn
1931
1932 @comment sys/stat.h
1933 @comment GNU
1934 @deftypefn Macro int S_ISLNK (mode_t @var{m})
1935 This macro returns non-zero if the file is a symbolic link.
1936 @xref{Symbolic Links}.
1937 @end deftypefn
1938
1939 @comment sys/stat.h
1940 @comment GNU
1941 @deftypefn Macro int S_ISSOCK (mode_t @var{m})
1942 This macro returns non-zero if the file is a socket.  @xref{Sockets}.
1943 @end deftypefn
1944
1945 An alternate non-POSIX method of testing the file type is supported for
1946 compatibility with BSD.  The mode can be bitwise AND-ed with
1947 @code{S_IFMT} to extract the file type code, and compared to the
1948 appropriate constant.  For example,
1949
1950 @smallexample
1951 S_ISCHR (@var{mode})
1952 @end smallexample
1953
1954 @noindent
1955 is equivalent to:
1956
1957 @smallexample
1958 ((@var{mode} & S_IFMT) == S_IFCHR)
1959 @end smallexample
1960
1961 @comment sys/stat.h
1962 @comment BSD
1963 @deftypevr Macro int S_IFMT
1964 This is a bit mask used to extract the file type code from a mode value.
1965 @end deftypevr
1966
1967 These are the symbolic names for the different file type codes:
1968
1969 @table @code
1970 @comment sys/stat.h
1971 @comment BSD
1972 @item S_IFDIR
1973 @vindex S_IFDIR
1974 This is the file type constant of a directory file.
1975
1976 @comment sys/stat.h
1977 @comment BSD
1978 @item S_IFCHR
1979 @vindex S_IFCHR
1980 This is the file type constant of a character-oriented device file.
1981
1982 @comment sys/stat.h
1983 @comment BSD
1984 @item S_IFBLK
1985 @vindex S_IFBLK
1986 This is the file type constant of a block-oriented device file.
1987
1988 @comment sys/stat.h
1989 @comment BSD
1990 @item S_IFREG
1991 @vindex S_IFREG
1992 This is the file type constant of a regular file.
1993
1994 @comment sys/stat.h
1995 @comment BSD
1996 @item S_IFLNK
1997 @vindex S_IFLNK
1998 This is the file type constant of a symbolic link.
1999
2000 @comment sys/stat.h
2001 @comment BSD
2002 @item S_IFSOCK
2003 @vindex S_IFSOCK
2004 This is the file type constant of a socket.
2005
2006 @comment sys/stat.h
2007 @comment BSD
2008 @item S_IFIFO
2009 @vindex S_IFIFO
2010 This is the file type constant of a FIFO or pipe.
2011 @end table
2012
2013 The POSIX.1b standard introduced a few more objects which possibly can
2014 be implemented as object in the filesystem.  These are message queues,
2015 semaphores, and shared memory objects.  To allow differentiating these
2016 objects from other files the POSIX standard introduces three new test
2017 macros.  But unlike the other macros it does not take the value of the
2018 @code{st_mode} field as the parameter.  Instead they expect a pointer to
2019 the whole @code{struct stat} structure.
2020
2021 @comment sys/stat.h
2022 @comment POSIX
2023 @deftypefn Macro int S_TYPEISMQ (struct stat *@var{s})
2024 If the system implement POSIX message queues as distinct objects and the
2025 file is a message queue object, this macro returns a non-zero value.
2026 In all other cases the result is zero.
2027 @end deftypefn
2028
2029 @comment sys/stat.h
2030 @comment POSIX
2031 @deftypefn Macro int S_TYPEISSEM (struct stat *@var{s})
2032 If the system implement POSIX semaphores as distinct objects and the
2033 file is a semaphore object, this macro returns a non-zero value.
2034 In all other cases the result is zero.
2035 @end deftypefn
2036
2037 @comment sys/stat.h
2038 @comment POSIX
2039 @deftypefn Macro int S_TYPEISSHM (struct stat *@var{s})
2040 If the system implement POSIX shared memory objects as distinct objects
2041 and the file is an shared memory object, this macro returns a non-zero
2042 value.  In all other cases the result is zero.
2043 @end deftypefn
2044
2045 @node File Owner
2046 @subsection File Owner
2047 @cindex file owner
2048 @cindex owner of a file
2049 @cindex group owner of a file
2050
2051 Every file has an @dfn{owner} which is one of the registered user names
2052 defined on the system.  Each file also has a @dfn{group} which is one of
2053 the defined groups.  The file owner can often be useful for showing you
2054 who edited the file (especially when you edit with GNU Emacs), but its
2055 main purpose is for access control.
2056
2057 The file owner and group play a role in determining access because the
2058 file has one set of access permission bits for the owner, another set
2059 that applies to users who belong to the file's group, and a third set of
2060 bits that applies to everyone else.  @xref{Access Permission}, for the
2061 details of how access is decided based on this data.
2062
2063 When a file is created, its owner is set to the effective user ID of the
2064 process that creates it (@pxref{Process Persona}).  The file's group ID
2065 may be set to either the effective group ID of the process, or the group
2066 ID of the directory that contains the file, depending on the system
2067 where the file is stored.  When you access a remote file system, it
2068 behaves according to its own rules, not according to the system your
2069 program is running on.  Thus, your program must be prepared to encounter
2070 either kind of behavior no matter what kind of system you run it on.
2071
2072 @pindex chown
2073 @pindex chgrp
2074 You can change the owner and/or group owner of an existing file using
2075 the @code{chown} function.  This is the primitive for the @code{chown}
2076 and @code{chgrp} shell commands.
2077
2078 @pindex unistd.h
2079 The prototype for this function is declared in @file{unistd.h}.
2080
2081 @comment unistd.h
2082 @comment POSIX.1
2083 @deftypefun int chown (const char *@var{filename}, uid_t @var{owner}, gid_t @var{group})
2084 The @code{chown} function changes the owner of the file @var{filename} to
2085 @var{owner}, and its group owner to @var{group}.
2086
2087 Changing the owner of the file on certain systems clears the set-user-ID
2088 and set-group-ID permission bits.  (This is because those bits may not
2089 be appropriate for the new owner.)  Other file permission bits are not
2090 changed.
2091
2092 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on failure.
2093 In addition to the usual file name errors (@pxref{File Name Errors}),
2094 the following @code{errno} error conditions are defined for this function:
2095
2096 @table @code
2097 @item EPERM
2098 This process lacks permission to make the requested change.
2099
2100 Only privileged users or the file's owner can change the file's group.
2101 On most file systems, only privileged users can change the file owner;
2102 some file systems allow you to change the owner if you are currently the
2103 owner.  When you access a remote file system, the behavior you encounter
2104 is determined by the system that actually holds the file, not by the
2105 system your program is running on.
2106
2107 @xref{Options for Files}, for information about the
2108 @code{_POSIX_CHOWN_RESTRICTED} macro.
2109
2110 @item EROFS
2111 The file is on a read-only file system.
2112 @end table
2113 @end deftypefun
2114
2115 @comment unistd.h
2116 @comment BSD
2117 @deftypefun int fchown (int @var{filedes}, int @var{owner}, int @var{group})
2118 This is like @code{chown}, except that it changes the owner of the open
2119 file with descriptor @var{filedes}.
2120
2121 The return value from @code{fchown} is @code{0} on success and @code{-1}
2122 on failure.  The following @code{errno} error codes are defined for this
2123 function:
2124
2125 @table @code
2126 @item EBADF
2127 The @var{filedes} argument is not a valid file descriptor.
2128
2129 @item EINVAL
2130 The @var{filedes} argument corresponds to a pipe or socket, not an ordinary
2131 file.
2132
2133 @item EPERM
2134 This process lacks permission to make the requested change.  For details
2135 see @code{chmod} above.
2136
2137 @item EROFS
2138 The file resides on a read-only file system.
2139 @end table
2140 @end deftypefun
2141
2142 @node Permission Bits
2143 @subsection The Mode Bits for Access Permission
2144
2145 The @dfn{file mode}, stored in the @code{st_mode} field of the file
2146 attributes, contains two kinds of information: the file type code, and
2147 the access permission bits.  This section discusses only the access
2148 permission bits, which control who can read or write the file.
2149 @xref{Testing File Type}, for information about the file type code.
2150
2151 All of the symbols listed in this section are defined in the header file
2152 @file{sys/stat.h}.
2153 @pindex sys/stat.h
2154
2155 @cindex file permission bits
2156 These symbolic constants are defined for the file mode bits that control
2157 access permission for the file:
2158
2159 @table @code
2160 @comment sys/stat.h
2161 @comment POSIX.1
2162 @item S_IRUSR
2163 @vindex S_IRUSR
2164 @comment sys/stat.h
2165 @comment BSD
2166 @itemx S_IREAD
2167 @vindex S_IREAD
2168 Read permission bit for the owner of the file.  On many systems this bit
2169 is 0400.  @code{S_IREAD} is an obsolete synonym provided for BSD
2170 compatibility.
2171
2172 @comment sys/stat.h
2173 @comment POSIX.1
2174 @item S_IWUSR
2175 @vindex S_IWUSR
2176 @comment sys/stat.h
2177 @comment BSD
2178 @itemx S_IWRITE
2179 @vindex S_IWRITE
2180 Write permission bit for the owner of the file.  Usually 0200.
2181 @w{@code{S_IWRITE}} is an obsolete synonym provided for BSD compatibility.
2182
2183 @comment sys/stat.h
2184 @comment POSIX.1
2185 @item S_IXUSR
2186 @vindex S_IXUSR
2187 @comment sys/stat.h
2188 @comment BSD
2189 @itemx S_IEXEC
2190 @vindex S_IEXEC
2191 Execute (for ordinary files) or search (for directories) permission bit
2192 for the owner of the file.  Usually 0100.  @code{S_IEXEC} is an obsolete
2193 synonym provided for BSD compatibility.
2194
2195 @comment sys/stat.h
2196 @comment POSIX.1
2197 @item S_IRWXU
2198 @vindex S_IRWXU
2199 This is equivalent to @samp{(S_IRUSR | S_IWUSR | S_IXUSR)}.
2200
2201 @comment sys/stat.h
2202 @comment POSIX.1
2203 @item S_IRGRP
2204 @vindex S_IRGRP
2205 Read permission bit for the group owner of the file.  Usually 040.
2206
2207 @comment sys/stat.h
2208 @comment POSIX.1
2209 @item S_IWGRP
2210 @vindex S_IWGRP
2211 Write permission bit for the group owner of the file.  Usually 020.
2212
2213 @comment sys/stat.h
2214 @comment POSIX.1
2215 @item S_IXGRP
2216 @vindex S_IXGRP
2217 Execute or search permission bit for the group owner of the file.
2218 Usually 010.
2219
2220 @comment sys/stat.h
2221 @comment POSIX.1
2222 @item S_IRWXG
2223 @vindex S_IRWXG
2224 This is equivalent to @samp{(S_IRGRP | S_IWGRP | S_IXGRP)}.
2225
2226 @comment sys/stat.h
2227 @comment POSIX.1
2228 @item S_IROTH
2229 @vindex S_IROTH
2230 Read permission bit for other users.  Usually 04.
2231
2232 @comment sys/stat.h
2233 @comment POSIX.1
2234 @item S_IWOTH
2235 @vindex S_IWOTH
2236 Write permission bit for other users.  Usually 02.
2237
2238 @comment sys/stat.h
2239 @comment POSIX.1
2240 @item S_IXOTH
2241 @vindex S_IXOTH
2242 Execute or search permission bit for other users.  Usually 01.
2243
2244 @comment sys/stat.h
2245 @comment POSIX.1
2246 @item S_IRWXO
2247 @vindex S_IRWXO
2248 This is equivalent to @samp{(S_IROTH | S_IWOTH | S_IXOTH)}.
2249
2250 @comment sys/stat.h
2251 @comment POSIX
2252 @item S_ISUID
2253 @vindex S_ISUID
2254 This is the set-user-ID on execute bit, usually 04000.
2255 @xref{How Change Persona}.
2256
2257 @comment sys/stat.h
2258 @comment POSIX
2259 @item S_ISGID
2260 @vindex S_ISGID
2261 This is the set-group-ID on execute bit, usually 02000.
2262 @xref{How Change Persona}.
2263
2264 @cindex sticky bit
2265 @comment sys/stat.h
2266 @comment BSD
2267 @item S_ISVTX
2268 @vindex S_ISVTX
2269 This is the @dfn{sticky} bit, usually 01000.
2270
2271 For a directory it gives permission to delete a file in that directory
2272 only if you own that file.  Ordinarily, a user can either delete all the
2273 files in a directory or cannot delete any of them (based on whether the
2274 user has write permission for the directory).  The same restriction
2275 applies---you must have both write permission for the directory and own
2276 the file you want to delete.  The one exception is that the owner of the
2277 directory can delete any file in the directory, no matter who owns it
2278 (provided the owner has given himself write permission for the
2279 directory).  This is commonly used for the @file{/tmp} directory, where
2280 anyone may create files but not delete files created by other users.
2281
2282 Originally the sticky bit on an executable file modified the swapping
2283 policies of the system.  Normally, when a program terminated, its pages
2284 in core were immediately freed and reused.  If the sticky bit was set on
2285 the executable file, the system kept the pages in core for a while as if
2286 the program were still running.  This was advantageous for a program
2287 likely to be run many times in succession.  This usage is obsolete in
2288 modern systems.  When a program terminates, its pages always remain in
2289 core as long as there is no shortage of memory in the system.  When the
2290 program is next run, its pages will still be in core if no shortage
2291 arose since the last run.
2292
2293 On some modern systems where the sticky bit has no useful meaning for an
2294 executable file, you cannot set the bit at all for a non-directory.
2295 If you try, @code{chmod} fails with @code{EFTYPE};
2296 @pxref{Setting Permissions}.
2297
2298 Some systems (particularly SunOS) have yet another use for the sticky
2299 bit.  If the sticky bit is set on a file that is @emph{not} executable,
2300 it means the opposite: never cache the pages of this file at all.  The
2301 main use of this is for the files on an NFS server machine which are
2302 used as the swap area of diskless client machines.  The idea is that the
2303 pages of the file will be cached in the client's memory, so it is a
2304 waste of the server's memory to cache them a second time.  With this
2305 usage the sticky bit also implies that the filesystem may fail to record
2306 the file's modification time onto disk reliably (the idea being that
2307 no-one cares for a swap file).
2308
2309 This bit is only available on BSD systems (and those derived from
2310 them).  Therefore one has to use the @code{_BSD_SOURCE} feature select
2311 macro to get the definition (@pxref{Feature Test Macros}).
2312 @end table
2313
2314 The actual bit values of the symbols are listed in the table above
2315 so you can decode file mode values when debugging your programs.
2316 These bit values are correct for most systems, but they are not
2317 guaranteed.
2318
2319 @strong{Warning:} Writing explicit numbers for file permissions is bad
2320 practice.  Not only is it not portable, it also requires everyone who
2321 reads your program to remember what the bits mean.  To make your program
2322 clean use the symbolic names.
2323
2324 @node Access Permission
2325 @subsection How Your Access to a File is Decided
2326 @cindex permission to access a file
2327 @cindex access permission for a file
2328 @cindex file access permission
2329
2330 Recall that the operating system normally decides access permission for
2331 a file based on the effective user and group IDs of the process and its
2332 supplementary group IDs, together with the file's owner, group and
2333 permission bits.  These concepts are discussed in detail in @ref{Process
2334 Persona}.
2335
2336 If the effective user ID of the process matches the owner user ID of the
2337 file, then permissions for read, write, and execute/search are
2338 controlled by the corresponding ``user'' (or ``owner'') bits.  Likewise,
2339 if any of the effective group ID or supplementary group IDs of the
2340 process matches the group owner ID of the file, then permissions are
2341 controlled by the ``group'' bits.  Otherwise, permissions are controlled
2342 by the ``other'' bits.
2343
2344 Privileged users, like @samp{root}, can access any file regardless of
2345 its permission bits.  As a special case, for a file to be executable
2346 even by a privileged user, at least one of its execute bits must be set.
2347
2348 @node Setting Permissions
2349 @subsection Assigning File Permissions
2350
2351 @cindex file creation mask
2352 @cindex umask
2353 The primitive functions for creating files (for example, @code{open} or
2354 @code{mkdir}) take a @var{mode} argument, which specifies the file
2355 permissions to give the newly created file.  This mode is modified by
2356 the process's @dfn{file creation mask}, or @dfn{umask}, before it is
2357 used.
2358
2359 The bits that are set in the file creation mask identify permissions
2360 that are always to be disabled for newly created files.  For example, if
2361 you set all the ``other'' access bits in the mask, then newly created
2362 files are not accessible at all to processes in the ``other'' category,
2363 even if the @var{mode} argument passed to the create function would
2364 permit such access.  In other words, the file creation mask is the
2365 complement of the ordinary access permissions you want to grant.
2366
2367 Programs that create files typically specify a @var{mode} argument that
2368 includes all the permissions that make sense for the particular file.
2369 For an ordinary file, this is typically read and write permission for
2370 all classes of users.  These permissions are then restricted as
2371 specified by the individual user's own file creation mask.
2372
2373 @findex chmod
2374 To change the permission of an existing file given its name, call
2375 @code{chmod}.  This function uses the specified permission bits and
2376 ignores the file creation mask.
2377
2378 @pindex umask
2379 In normal use, the file creation mask is initialized by the user's login
2380 shell (using the @code{umask} shell command), and inherited by all
2381 subprocesses.  Application programs normally don't need to worry about
2382 the file creation mask.  It will automatically do what it is supposed to
2383 do.
2384
2385 When your program needs to create a file and bypass the umask for its
2386 access permissions, the easiest way to do this is to use @code{fchmod}
2387 after opening the file, rather than changing the umask.  In fact,
2388 changing the umask is usually done only by shells.  They use the
2389 @code{umask} function.
2390
2391 The functions in this section are declared in @file{sys/stat.h}.
2392 @pindex sys/stat.h
2393
2394 @comment sys/stat.h
2395 @comment POSIX.1
2396 @deftypefun mode_t umask (mode_t @var{mask})
2397 The @code{umask} function sets the file creation mask of the current
2398 process to @var{mask}, and returns the previous value of the file
2399 creation mask.
2400
2401 Here is an example showing how to read the mask with @code{umask}
2402 without changing it permanently:
2403
2404 @smallexample
2405 mode_t
2406 read_umask (void)
2407 @{
2408   mode_t mask = umask (0);
2409   umask (mask);
2410   return mask;
2411 @}
2412 @end smallexample
2413
2414 @noindent
2415 However, it is better to use @code{getumask} if you just want to read
2416 the mask value, because it is reentrant (at least if you use the GNU
2417 operating system).
2418 @end deftypefun
2419
2420 @comment sys/stat.h
2421 @comment GNU
2422 @deftypefun mode_t getumask (void)
2423 Return the current value of the file creation mask for the current
2424 process.  This function is a GNU extension.
2425 @end deftypefun
2426
2427 @comment sys/stat.h
2428 @comment POSIX.1
2429 @deftypefun int chmod (const char *@var{filename}, mode_t @var{mode})
2430 The @code{chmod} function sets the access permission bits for the file
2431 named by @var{filename} to @var{mode}.
2432
2433 If @var{filename} is a symbolic link, @code{chmod} changes the
2434 permissions of the file pointed to by the link, not those of the link
2435 itself.
2436
2437 This function returns @code{0} if successful and @code{-1} if not.  In
2438 addition to the usual file name errors (@pxref{File Name
2439 Errors}), the following @code{errno} error conditions are defined for
2440 this function:
2441
2442 @table @code
2443 @item ENOENT
2444 The named file doesn't exist.
2445
2446 @item EPERM
2447 This process does not have permission to change the access permissions
2448 of this file.  Only the file's owner (as judged by the effective user ID
2449 of the process) or a privileged user can change them.
2450
2451 @item EROFS
2452 The file resides on a read-only file system.
2453
2454 @item EFTYPE
2455 @var{mode} has the @code{S_ISVTX} bit (the ``sticky bit'') set,
2456 and the named file is not a directory.  Some systems do not allow setting the
2457 sticky bit on non-directory files, and some do (and only some of those
2458 assign a useful meaning to the bit for non-directory files).
2459
2460 You only get @code{EFTYPE} on systems where the sticky bit has no useful
2461 meaning for non-directory files, so it is always safe to just clear the
2462 bit in @var{mode} and call @code{chmod} again.  @xref{Permission Bits},
2463 for full details on the sticky bit.
2464 @end table
2465 @end deftypefun
2466
2467 @comment sys/stat.h
2468 @comment BSD
2469 @deftypefun int fchmod (int @var{filedes}, int @var{mode})
2470 This is like @code{chmod}, except that it changes the permissions of the
2471 currently open file given by @var{filedes}.
2472
2473 The return value from @code{fchmod} is @code{0} on success and @code{-1}
2474 on failure.  The following @code{errno} error codes are defined for this
2475 function:
2476
2477 @table @code
2478 @item EBADF
2479 The @var{filedes} argument is not a valid file descriptor.
2480
2481 @item EINVAL
2482 The @var{filedes} argument corresponds to a pipe or socket, or something
2483 else that doesn't really have access permissions.
2484
2485 @item EPERM
2486 This process does not have permission to change the access permissions
2487 of this file.  Only the file's owner (as judged by the effective user ID
2488 of the process) or a privileged user can change them.
2489
2490 @item EROFS
2491 The file resides on a read-only file system.
2492 @end table
2493 @end deftypefun
2494
2495 @node Testing File Access
2496 @subsection Testing Permission to Access a File
2497 @cindex testing access permission
2498 @cindex access, testing for
2499 @cindex setuid programs and file access
2500
2501 In some situations it is desirable to allow programs to access files or
2502 devices even if this is not possible with the permissions granted to the
2503 user.  One possible solution is to set the setuid-bit of the program
2504 file.  If such a program is started the @emph{effective} user ID of the
2505 process is changed to that of the owner of the program file.  So to
2506 allow write access to files like @file{/etc/passwd}, which normally can
2507 be written only by the super-user, the modifying program will have to be
2508 owned by @code{root} and the setuid-bit must be set.
2509
2510 But beside the files the program is intended to change the user should
2511 not be allowed to access any file to which s/he would not have access
2512 anyway.  The program therefore must explicitly check whether @emph{the
2513 user} would have the necessary access to a file, before it reads or
2514 writes the file.
2515
2516 To do this, use the function @code{access}, which checks for access
2517 permission based on the process's @emph{real} user ID rather than the
2518 effective user ID.  (The setuid feature does not alter the real user ID,
2519 so it reflects the user who actually ran the program.)
2520
2521 There is another way you could check this access, which is easy to
2522 describe, but very hard to use.  This is to examine the file mode bits
2523 and mimic the system's own access computation.  This method is
2524 undesirable because many systems have additional access control
2525 features; your program cannot portably mimic them, and you would not
2526 want to try to keep track of the diverse features that different systems
2527 have.  Using @code{access} is simple and automatically does whatever is
2528 appropriate for the system you are using.
2529
2530 @code{access} is @emph{only} only appropriate to use in setuid programs.
2531 A non-setuid program will always use the effective ID rather than the
2532 real ID.
2533
2534 @pindex unistd.h
2535 The symbols in this section are declared in @file{unistd.h}.
2536
2537 @comment unistd.h
2538 @comment POSIX.1
2539 @deftypefun int access (const char *@var{filename}, int @var{how})
2540 The @code{access} function checks to see whether the file named by
2541 @var{filename} can be accessed in the way specified by the @var{how}
2542 argument.  The @var{how} argument either can be the bitwise OR of the
2543 flags @code{R_OK}, @code{W_OK}, @code{X_OK}, or the existence test
2544 @code{F_OK}.
2545
2546 This function uses the @emph{real} user and group IDs of the calling
2547 process, rather than the @emph{effective} IDs, to check for access
2548 permission.  As a result, if you use the function from a @code{setuid}
2549 or @code{setgid} program (@pxref{How Change Persona}), it gives
2550 information relative to the user who actually ran the program.
2551
2552 The return value is @code{0} if the access is permitted, and @code{-1}
2553 otherwise.  (In other words, treated as a predicate function,
2554 @code{access} returns true if the requested access is @emph{denied}.)
2555
2556 In addition to the usual file name errors (@pxref{File Name
2557 Errors}), the following @code{errno} error conditions are defined for
2558 this function:
2559
2560 @table @code
2561 @item EACCES
2562 The access specified by @var{how} is denied.
2563
2564 @item ENOENT
2565 The file doesn't exist.
2566
2567 @item EROFS
2568 Write permission was requested for a file on a read-only file system.
2569 @end table
2570 @end deftypefun
2571
2572 These macros are defined in the header file @file{unistd.h} for use
2573 as the @var{how} argument to the @code{access} function.  The values
2574 are integer constants.
2575 @pindex unistd.h
2576
2577 @comment unistd.h
2578 @comment POSIX.1
2579 @deftypevr Macro int R_OK
2580 Flag meaning test for read permission.
2581 @end deftypevr
2582
2583 @comment unistd.h
2584 @comment POSIX.1
2585 @deftypevr Macro int W_OK
2586 Flag meaning test for write permission.
2587 @end deftypevr
2588
2589 @comment unistd.h
2590 @comment POSIX.1
2591 @deftypevr Macro int X_OK
2592 Flag meaning test for execute/search permission.
2593 @end deftypevr
2594
2595 @comment unistd.h
2596 @comment POSIX.1
2597 @deftypevr Macro int F_OK
2598 Flag meaning test for existence of the file.
2599 @end deftypevr
2600
2601 @node File Times
2602 @subsection File Times
2603
2604 @cindex file access time
2605 @cindex file modification time
2606 @cindex file attribute modification time
2607 Each file has three time stamps associated with it:  its access time,
2608 its modification time, and its attribute modification time.  These
2609 correspond to the @code{st_atime}, @code{st_mtime}, and @code{st_ctime}
2610 members of the @code{stat} structure; see @ref{File Attributes}.
2611
2612 All of these times are represented in calendar time format, as
2613 @code{time_t} objects.  This data type is defined in @file{time.h}.
2614 For more information about representation and manipulation of time
2615 values, see @ref{Calendar Time}.
2616 @pindex time.h
2617
2618 Reading from a file updates its access time attribute, and writing
2619 updates its modification time.  When a file is created, all three
2620 time stamps for that file are set to the current time.  In addition, the
2621 attribute change time and modification time fields of the directory that
2622 contains the new entry are updated.
2623
2624 Adding a new name for a file with the @code{link} function updates the
2625 attribute change time field of the file being linked, and both the
2626 attribute change time and modification time fields of the directory
2627 containing the new name.  These same fields are affected if a file name
2628 is deleted with @code{unlink}, @code{remove} or @code{rmdir}.  Renaming
2629 a file with @code{rename} affects only the attribute change time and
2630 modification time fields of the two parent directories involved, and not
2631 the times for the file being renamed.
2632
2633 Changing the attributes of a file (for example, with @code{chmod})
2634 updates its attribute change time field.
2635
2636 You can also change some of the time stamps of a file explicitly using
2637 the @code{utime} function---all except the attribute change time.  You
2638 need to include the header file @file{utime.h} to use this facility.
2639 @pindex utime.h
2640
2641 @comment time.h
2642 @comment POSIX.1
2643 @deftp {Data Type} {struct utimbuf}
2644 The @code{utimbuf} structure is used with the @code{utime} function to
2645 specify new access and modification times for a file.  It contains the
2646 following members:
2647
2648 @table @code
2649 @item time_t actime
2650 This is the access time for the file.
2651
2652 @item time_t modtime
2653 This is the modification time for the file.
2654 @end table
2655 @end deftp
2656
2657 @comment time.h
2658 @comment POSIX.1
2659 @deftypefun int utime (const char *@var{filename}, const struct utimbuf *@var{times})
2660 This function is used to modify the file times associated with the file
2661 named @var{filename}.
2662
2663 If @var{times} is a null pointer, then the access and modification times
2664 of the file are set to the current time.  Otherwise, they are set to the
2665 values from the @code{actime} and @code{modtime} members (respectively)
2666 of the @code{utimbuf} structure pointed to by @var{times}.
2667
2668 The attribute modification time for the file is set to the current time
2669 in either case (since changing the time stamps is itself a modification
2670 of the file attributes).
2671
2672 The @code{utime} function returns @code{0} if successful and @code{-1}
2673 on failure.  In addition to the usual file name errors
2674 (@pxref{File Name Errors}), the following @code{errno} error conditions
2675 are defined for this function:
2676
2677 @table @code
2678 @item EACCES
2679 There is a permission problem in the case where a null pointer was
2680 passed as the @var{times} argument.  In order to update the time stamp on
2681 the file, you must either be the owner of the file, have write
2682 permission for the file, or be a privileged user.
2683
2684 @item ENOENT
2685 The file doesn't exist.
2686
2687 @item EPERM
2688 If the @var{times} argument is not a null pointer, you must either be
2689 the owner of the file or be a privileged user.
2690
2691 @item EROFS
2692 The file lives on a read-only file system.
2693 @end table
2694 @end deftypefun
2695
2696 Each of the three time stamps has a corresponding microsecond part,
2697 which extends its resolution.  These fields are called
2698 @code{st_atime_usec}, @code{st_mtime_usec}, and @code{st_ctime_usec};
2699 each has a value between 0 and 999,999, which indicates the time in
2700 microseconds.  They correspond to the @code{tv_usec} field of a
2701 @code{timeval} structure; see @ref{High-Resolution Calendar}.
2702
2703 The @code{utimes} function is like @code{utime}, but also lets you specify
2704 the fractional part of the file times.  The prototype for this function is
2705 in the header file @file{sys/time.h}.
2706 @pindex sys/time.h
2707
2708 @comment sys/time.h
2709 @comment BSD
2710 @deftypefun int utimes (const char *@var{filename}, struct timeval @var{tvp}@t{[2]})
2711 This function sets the file access and modification times of the file
2712 @var{filename}.  The new file access time is specified by
2713 @code{@var{tvp}[0]}, and the new modification time by
2714 @code{@var{tvp}[1]}.  This function comes from BSD.
2715
2716 The return values and error conditions are the same as for the @code{utime}
2717 function.
2718 @end deftypefun
2719
2720 @node File Size
2721 @subsection File Size
2722
2723 Normally file sizes are maintained automatically.  A file begins with a
2724 size of @math{0} and is automatically extended when data is written past
2725 its end.  It is also possible to empty a file completely by an
2726 @code{open} or @code{fopen} call.
2727
2728 However, sometimes it is necessary to @emph{reduce} the size of a file.
2729 This can be done with the @code{truncate} and @code{ftruncate} functions.
2730 They were introduced in BSD Unix.  @code{ftruncate} was later added to
2731 POSIX.1.
2732
2733 Some systems allow you to extend a file (creating holes) with these
2734 functions.  This is useful when using memory-mapped I/O
2735 (@pxref{Memory-mapped I/O}), where files are not automatically extended.
2736 However, it is not portable but must be implemented if @code{mmap}
2737 allows mapping of files (i.e., @code{_POSIX_MAPPED_FILES} is defined).
2738
2739 Using these functions on anything other than a regular file gives
2740 @emph{undefined} results.  On many systems, such a call will appear to
2741 succeed, without actually accomplishing anything.
2742
2743 @comment unistd.h
2744 @comment X/Open
2745 @deftypefun int truncate (const char *@var{filename}, off_t @var{length})
2746
2747 The @code{truncate} function changes the size of @var{filename} to
2748 @var{length}.  If @var{length} is shorter than the previous length, data
2749 at the end will be lost.  The file must be writable by the user to
2750 perform this operation.
2751
2752 If @var{length} is longer, holes will be added to the end.  However, some
2753 systems do not support this feature and will leave the file unchanged.
2754
2755 When the source file is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} the
2756 @code{truncate} function is in fact @code{truncate64} and the type
2757 @code{off_t} has 64 bits which makes it possible to handle files up to
2758 @math{2^63} bytes in length.
2759
2760 The return value is @math{0} for success, or @math{-1} for an error.  In
2761 addition to the usual file name errors, the following errors may occur:
2762
2763 @table @code
2764
2765 @item EACCES
2766 The file is a directory or not writable.
2767
2768 @item EINVAL
2769 @var{length} is negative.
2770
2771 @item EFBIG
2772 The operation would extend the file beyond the limits of the operating system.
2773
2774 @item EIO
2775 A hardware I/O error occurred.
2776
2777 @item EPERM
2778 The file is "append-only" or "immutable".
2779
2780 @item EINTR
2781 The operation was interrupted by a signal.
2782
2783 @end table
2784
2785 @end deftypefun
2786
2787 @comment unistd.h
2788 @comment Unix98
2789 @deftypefun int truncate64 (const char *@var{name}, off64_t @var{length})
2790 This function is similar to the @code{truncate} function.  The
2791 difference is that the @var{length} argument is 64 bits wide even on 32
2792 bits machines, which allows the handling of files with sizes up to
2793 @math{2^63} bytes.
2794
2795 When the source file is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
2796 32 bits machine this function is actually available under the name
2797 @code{truncate} and so transparently replaces the 32 bits interface.
2798 @end deftypefun
2799
2800 @comment unistd.h
2801 @comment POSIX
2802 @deftypefun int ftruncate (int @var{fd}, off_t @var{length})
2803
2804 This is like @code{truncate}, but it works on a file descriptor @var{fd}
2805 for an opened file instead of a file name to identify the object.  The
2806 file must be opened for writing to successfully carry out the operation.
2807
2808 The POSIX standard leaves it implementation defined what happens if the
2809 specified new @var{length} of the file is bigger than the original size.
2810 The @code{ftruncate} function might simply leave the file alone and do
2811 nothing or it can increase the size to the desired size.  In this later
2812 case the extended area should be zero-filled.  So using @code{ftruncate}
2813 is no reliable way to increase the file size but if it is possible it is
2814 probably the fastest way.  The function also operates on POSIX shared
2815 memory segments if these are implemented by the system.
2816
2817 @code{ftruncate} is especially useful in combination with @code{mmap}.
2818 Since the mapped region must have a fixed size one cannot enlarge the
2819 file by writing something beyond the last mapped page.  Instead one has
2820 to enlarge the file itself and then remap the file with the new size.
2821 The example below shows how this works.
2822
2823 When the source file is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} the
2824 @code{ftruncate} function is in fact @code{ftruncate64} and the type
2825 @code{off_t} has 64 bits which makes it possible to handle files up to
2826 @math{2^63} bytes in length.
2827
2828 The return value is @math{0} for success, or @math{-1} for an error.  The
2829 following errors may occur:
2830
2831 @table @code
2832
2833 @item EBADF
2834 @var{fd} does not correspond to an open file.
2835
2836 @item EACCES
2837 @var{fd} is a directory or not open for writing.
2838
2839 @item EINVAL
2840 @var{length} is negative.
2841
2842 @item EFBIG
2843 The operation would extend the file beyond the limits of the operating system.
2844 @c or the open() call -- with the not-yet-discussed feature of opening
2845 @c files with extra-large offsets.
2846
2847 @item EIO
2848 A hardware I/O error occurred.
2849
2850 @item EPERM
2851 The file is "append-only" or "immutable".
2852
2853 @item EINTR
2854 The operation was interrupted by a signal.
2855
2856 @c ENOENT is also possible on Linux --- however it only occurs if the file
2857 @c descriptor has a `file' structure but no `inode' structure.  I'm not
2858 @c sure how such an fd could be created.  Perhaps it's a bug.
2859
2860 @end table
2861
2862 @end deftypefun
2863
2864 @comment unistd.h
2865 @comment Unix98
2866 @deftypefun int ftruncate64 (int @var{id}, off64_t @var{length})
2867 This function is similar to the @code{ftruncate} function.  The
2868 difference is that the @var{length} argument is 64 bits wide even on 32
2869 bits machines which allows the handling of files with sizes up to
2870 @math{2^63} bytes.
2871
2872 When the source file is compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
2873 32 bits machine this function is actually available under the name
2874 @code{ftruncate} and so transparently replaces the 32 bits interface.
2875 @end deftypefun
2876
2877 As announced here is a little example of how to use @code{ftruncate} in
2878 combination with @code{mmap}:
2879
2880 @smallexample
2881 int fd;
2882 void *start;
2883 size_t len;
2884
2885 int
2886 add (off_t at, void *block, size_t size)
2887 @{
2888   if (at + size > len)
2889     @{
2890       /* Resize the file and remap.  */
2891       size_t ps = sysconf (_SC_PAGESIZE);
2892       size_t ns = (at + size + ps - 1) & ~(ps - 1);
2893       void *np;
2894       if (ftruncate (fd, ns) < 0)
2895         return -1;
2896       np = mmap (NULL, ns, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
2897       if (np == MAP_FAILED)
2898         return -1;
2899       start = np;
2900       len = ns;
2901     @}
2902   memcpy ((char *) start + at, block, size);
2903   return 0;
2904 @}
2905 @end smallexample
2906
2907 The function @code{add} writes a block of memory at an arbitrary
2908 position in the file.  If the current size of the file is too small it
2909 is extended.  Note the it is extended by a round number of pages.  This
2910 is a requirement of @code{mmap}.  The program has to keep track of the
2911 real size, and when it has finished a final @code{ftruncate} call should
2912 set the real size of the file.
2913
2914 @node Making Special Files
2915 @section Making Special Files
2916 @cindex creating special files
2917 @cindex special files
2918
2919 The @code{mknod} function is the primitive for making special files,
2920 such as files that correspond to devices.  The GNU library includes
2921 this function for compatibility with BSD.
2922
2923 The prototype for @code{mknod} is declared in @file{sys/stat.h}.
2924 @pindex sys/stat.h
2925
2926 @comment sys/stat.h
2927 @comment BSD
2928 @deftypefun int mknod (const char *@var{filename}, int @var{mode}, int @var{dev})
2929 The @code{mknod} function makes a special file with name @var{filename}.
2930 The @var{mode} specifies the mode of the file, and may include the various
2931 special file bits, such as @code{S_IFCHR} (for a character special file)
2932 or @code{S_IFBLK} (for a block special file).  @xref{Testing File Type}.
2933
2934 The @var{dev} argument specifies which device the special file refers to.
2935 Its exact interpretation depends on the kind of special file being created.
2936
2937 The return value is @code{0} on success and @code{-1} on error.  In addition
2938 to the usual file name errors (@pxref{File Name Errors}), the
2939 following @code{errno} error conditions are defined for this function:
2940
2941 @table @code
2942 @item EPERM
2943 The calling process is not privileged.  Only the superuser can create
2944 special files.
2945
2946 @item ENOSPC
2947 The directory or file system that would contain the new file is full
2948 and cannot be extended.
2949
2950 @item EROFS
2951 The directory containing the new file can't be modified because it's on
2952 a read-only file system.
2953
2954 @item EEXIST
2955 There is already a file named @var{filename}.  If you want to replace
2956 this file, you must remove the old file explicitly first.
2957 @end table
2958 @end deftypefun
2959
2960 @node Temporary Files
2961 @section Temporary Files
2962
2963 If you need to use a temporary file in your program, you can use the
2964 @code{tmpfile} function to open it.  Or you can use the @code{tmpnam}
2965 (better: @code{tmpnam_r}) function to provide a name for a temporary
2966 file and then you can open it in the usual way with @code{fopen}.
2967
2968 The @code{tempnam} function is like @code{tmpnam} but lets you choose
2969 what directory temporary files will go in, and something about what
2970 their file names will look like.  Important for multi-threaded programs
2971 is that @code{tempnam} is reentrant, while @code{tmpnam} is not since it
2972 returns a pointer to a static buffer.
2973
2974 These facilities are declared in the header file @file{stdio.h}.
2975 @pindex stdio.h
2976
2977 @comment stdio.h
2978 @comment ISO
2979 @deftypefun {FILE *} tmpfile (void)
2980 This function creates a temporary binary file for update mode, as if by
2981 calling @code{fopen} with mode @code{"wb+"}.  The file is deleted
2982 automatically when it is closed or when the program terminates.  (On
2983 some other @w{ISO C} systems the file may fail to be deleted if the program
2984 terminates abnormally).
2985
2986 This function is reentrant.
2987
2988 When the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a
2989 32-bit system this function is in fact @code{tmpfile64}, i.e. the LFS
2990 interface transparently replaces the old interface.
2991 @end deftypefun
2992
2993 @comment stdio.h
2994 @comment Unix98
2995 @deftypefun {FILE *} tmpfile64 (void)
2996 This function is similar to @code{tmpfile}, but the stream it returns a
2997 pointer to was opened using @code{tmpfile64}.  Therefore this stream can
2998 be used for files larger then @math{2^31} bytes on 32-bit machines.
2999
3000 Please note that the return type is still @code{FILE *}.  There is no
3001 special @code{FILE} type for the LFS interface.
3002
3003 If the sources are compiled with @code{_FILE_OFFSET_BITS == 64} on a 32
3004 bits machine this function is available under the name @code{tmpfile}
3005 and so transparently replaces the old interface.
3006 @end deftypefun
3007
3008 @comment stdio.h
3009 @comment ISO
3010 @deftypefun {char *} tmpnam (char *@var{result})
3011 This function constructs and returns a valid file name that does not
3012 refer to any existing file.  If the @var{result} argument is a null
3013 pointer, the return value is a pointer to an internal static string,
3014 which might be modified by subsequent calls and therefore makes this
3015 function non-reentrant.  Otherwise, the @var{result} argument should be
3016 a pointer to an array of at least @code{L_tmpnam} characters, and the
3017 result is written into that array.
3018
3019 It is possible for @code{tmpnam} to fail if you call it too many times
3020 without removing previously-created files.  This is because the limited
3021 length of the temporary file names gives room for only a finite number
3022 of different names.  If @code{tmpnam} fails it returns a null pointer.
3023
3024 @strong{Warning:} Between the time the pathname is constructed and the
3025 file is created another process might have created a file with the same
3026 name using @code{tmpnam}, leading to a possible security hole.  The
3027 implementation generates names which can hardly be predicted, but when
3028 opening the file you should use the @code{O_EXCL} flag.  Using
3029 @code{tmpfile} or @code{mkstemp} is a safe way to avoid this problem.
3030 @end deftypefun
3031
3032 @comment stdio.h
3033 @comment GNU
3034 @deftypefun {char *} tmpnam_r (char *@var{result})
3035 This function is nearly identical to the @code{tmpnam} function, except
3036 that if @var{result} is a null pointer it returns a null pointer.
3037
3038 This guarantees reentrancy because the non-reentrant situation of
3039 @code{tmpnam} cannot happen here.
3040
3041 @strong{Warning}: This function has the same security problems as
3042 @code{tmpnam}.
3043 @end deftypefun
3044
3045 @comment stdio.h
3046 @comment ISO
3047 @deftypevr Macro int L_tmpnam
3048 The value of this macro is an integer constant expression that
3049 represents the minimum size of a string large enough to hold a file name
3050 generated by the @code{tmpnam} function.
3051 @end deftypevr
3052
3053 @comment stdio.h
3054 @comment ISO
3055 @deftypevr Macro int TMP_MAX
3056 The macro @code{TMP_MAX} is a lower bound for how many temporary names
3057 you can create with @code{tmpnam}.  You can rely on being able to call
3058 @code{tmpnam} at least this many times before it might fail saying you
3059 have made too many temporary file names.
3060
3061 With the GNU library, you can create a very large number of temporary
3062 file names.  If you actually created the files, you would probably run
3063 out of disk space before you ran out of names.  Some other systems have
3064 a fixed, small limit on the number of temporary files.  The limit is
3065 never less than @code{25}.
3066 @end deftypevr
3067
3068 @comment stdio.h
3069 @comment SVID
3070 @deftypefun {char *} tempnam (const char *@var{dir}, const char *@var{prefix})
3071 This function generates a unique temporary file name.  If @var{prefix}
3072 is not a null pointer, up to five characters of this string are used as
3073 a prefix for the file name.  The return value is a string newly
3074 allocated with @code{malloc}, so you should release its storage with
3075 @code{free} when it is no longer needed.
3076
3077 Because the string is dynamically allocated this function is reentrant.
3078
3079 The directory prefix for the temporary file name is determined by
3080 testing each of the following in sequence.  The directory must exist and
3081 be writable.
3082
3083 @itemize @bullet
3084 @item
3085 The environment variable @code{TMPDIR}, if it is defined.  For security
3086 reasons this only happens if the program is not SUID or SGID enabled.
3087
3088 @item
3089 The @var{dir} argument, if it is not a null pointer.
3090
3091 @item
3092 The value of the @code{P_tmpdir} macro.
3093
3094 @item
3095 The directory @file{/tmp}.
3096 @end itemize
3097
3098 This function is defined for SVID compatibility.
3099
3100 @strong{Warning:} Between the time the pathname is constructed and the
3101 file is created another process might have created a file with the same
3102 name using @code{tempnam}, leading to a possible security hole.  The
3103 implementation generates names which can hardly be predicted, but when
3104 opening the file you should use the @code{O_EXCL} flag.  Using
3105 @code{tmpfile} or @code{mkstemp} is a safe way to avoid this problem.
3106 @end deftypefun
3107 @cindex TMPDIR environment variable
3108
3109 @comment stdio.h
3110 @comment SVID
3111 @c !!! are we putting SVID/GNU/POSIX.1/BSD in here or not??
3112 @deftypevr {SVID Macro} {char *} P_tmpdir
3113 This macro is the name of the default directory for temporary files.
3114 @end deftypevr
3115
3116 Older Unix systems did not have the functions just described.  Instead
3117 they used @code{mktemp} and @code{mkstemp}.  Both of these functions
3118 work by modifying a file name template string you pass.  The last six
3119 characters of this string must be @samp{XXXXXX}.  These six @samp{X}s
3120 are replaced with six characters which make the whole string a unique
3121 file name.  Usually the template string is something like
3122 @samp{/tmp/@var{prefix}XXXXXX}, and each program uses a unique @var{prefix}.
3123
3124 @strong{Note:} Because @code{mktemp} and @code{mkstemp} modify the
3125 template string, you @emph{must not} pass string constants to them.
3126 String constants are normally in read-only storage, so your program
3127 would crash when @code{mktemp} or @code{mkstemp} tried to modify the
3128 string.
3129
3130 @comment stdlib.h
3131 @comment Unix
3132 @deftypefun {char *} mktemp (char *@var{template})
3133 The @code{mktemp} function generates a unique file name by modifying
3134 @var{template} as described above.  If successful, it returns
3135 @var{template} as modified.  If @code{mktemp} cannot find a unique file
3136 name, it makes @var{template} an empty string and returns that.  If
3137 @var{template} does not end with @samp{XXXXXX}, @code{mktemp} returns a
3138 null pointer.
3139
3140 @strong{Warning:} Between the time the pathname is constructed and the
3141 file is created another process might have created a file with the same
3142 name using @code{mktemp}, leading to a possible security hole.  The
3143 implementation generates names which can hardly be predicted, but when
3144 opening the file you should use the @code{O_EXCL} flag.  Using
3145 @code{mkstemp} is a safe way to avoid this problem.
3146 @end deftypefun
3147
3148 @comment stdlib.h
3149 @comment BSD
3150 @deftypefun int mkstemp (char *@var{template})
3151 The @code{mkstemp} function generates a unique file name just as
3152 @code{mktemp} does, but it also opens the file for you with @code{open}
3153 (@pxref{Opening and Closing Files}).  If successful, it modifies
3154 @var{template} in place and returns a file descriptor for that file open
3155 for reading and writing.  If @code{mkstemp} cannot create a
3156 uniquely-named file, it returns @code{-1}.  If @var{template} does not
3157 end with @samp{XXXXXX}, @code{mkstemp} returns @code{-1} and does not
3158 modify @var{template}.
3159
3160 The file is opened using mode @code{0600}.  If the file is meant to be
3161 used by other users this mode must be changed explicitly.
3162 @end deftypefun
3163
3164 Unlike @code{mktemp}, @code{mkstemp} is actually guaranteed to create a
3165 unique file that cannot possibly clash with any other program trying to
3166 create a temporary file.  This is because it works by calling
3167 @code{open} with the @code{O_EXCL} flag, which says you want to create a
3168 new file and get an error if the file already exists.
3169
3170 @comment stdlib.h
3171 @comment BSD
3172 @deftypefun {char *} mkdtemp (char *@var{template})
3173 The @code{mkdtemp} function creates a directory with a unique name.  If
3174 it succeeds, it overwrites @var{template} with the name of the
3175 directory, and returns @var{template}.  As with @code{mktemp} and
3176 @code{mkstemp}, @var{template} should be a string ending with
3177 @samp{XXXXXX}.
3178
3179 If @code{mkdtemp} cannot create an uniquely named directory, it returns
3180 @code{NULL} and sets @var{errno} appropriately.  If @var{template} does
3181 not end with @samp{XXXXXX}, @code{mkdtemp} returns @code{NULL} and does
3182 not modify @var{template}.  @var{errno} will be set to @code{EINVAL} in
3183 this case.
3184
3185 The directory is created using mode @code{0700}.
3186 @end deftypefun
3187
3188 The directory created by @code{mkdtemp} cannot clash with temporary
3189 files or directories created by other users.  This is because directory
3190 creation always works like @code{open} with @code{O_EXCL}.
3191 @xref{Creating Directories}.
3192
3193 The @code{mkdtemp} function comes from OpenBSD.