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当我们用ls –l filename，这个shell命令时，会打印出，文件的详细信息，如下图：
这些文件的详细信息是存放在一个结构体stat里面的，当文件系统运行起来后，它从磁盘里面将文件详细信息加载到内核空间内存里，用户空间可以通过系统调用函数stat(),fstat()来取得这个结构体的信息。
Stat结构体：
struct stat {
dev_t st_dev; /* 文件系统设备号 */
ino_t st_ino; /* i结点号 */
mode_t st_mode; /* 文件类型，权限位 */
nlink_t st_nlink; /* 硬链接数 */
uid_t st_uid; /* 主人用户ID */
gid_t st_gid; /* 主人组ID */
dev_t st_rdev; /* 特殊文件设备号 */
off_t st_size; /* 文件字节大小 */
blksize_t st_blksize; /* 块大小 */
blkcnt_t st_blocks; /* 文件所占块个数 */
time_t st_atime; /* 上次访问时间 */
time_t st_mtime; /* 上次修改时间 */
time_t st_ctime; /* 上次文件状态修改时间 */
};
首先，其类型被typedef过了，因此看不出其类型来，可以通过grep命令来查看（具体操作看第一节），我们对比着上图文件信息来看，基本上这一个结构体，将整个的文件的基本信息都包含了，通过读取这个结构体，就能实现一个简单的ls –l的shell命令了。
Stat函数
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int stat(const char *path, struct stat *buf);
功能：查看文件或目录属性
参数：path是文件的路径， buf就是stat结构体的指针。
返回值：成功返回0，错误返回-1
现在通过这个函数我们可以取得stat结构体了，那么通过读结构体就能得到ls –l 一样的效果了。
我们来看一个例子：
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
int main(int argc, char * argv[])
{
if(argc != 2) {
printf("Usage: <pathname>\n");
}
int i = 0;
struct stat buf;
if(stat(argv[1], &buf) < 0) {
perror("stat");
}
printf("%d %d %d %d %d %d %s\n", buf.st_mode,
buf.st_nlink, buf.st_uid, buf.st_gid,
buf.st_size, buf.st_atime, argv[1]);
return 0;
}
运行结果：
我们发现，除了硬链接数，文件大小，文件名一样，其它全部都不一样。
看来还有很多东西要处理下，我们来分析下。
首先是st_mode，它是一个int型的成员，而ls –l显示出来是字符串
st_uid, st_gid这两个也是int型成员，而ls是用户名
日期就更没有谱了，完全不一样。这些问题我们一一解决。
先来看st_mode。
S_ISUID 执行时设置-用户- I D
S_ISGID 执行时设置-组- I D
S_ISVTX 保存正文
S_IRWXU 用户（所有者）读、写和执行
S_IRUSR 用户（所有者）读
S_IWUSR 用户（所有者）写
S_IXUSR 用户（所有者）执行
S_IRWXG 组读、写和执行
S_IRGRP 组读
S_IWGRP 组写
S_IXGRP 组执行
S_IRWXO 其他读、写和执行
S_IROTH 其他读
S_IWOTH 其他写
S_IXOTH 其他执行
这些权限在前面的open时，就有学过，它们都是用的一套宏定义。
我们用grep得到其值,再转化成二进制分别为：
由此图我们可以轻易的看出，其实每一个权限位对应一个bit,当该比特为1证明拥有此权限，为0，没有权限，这也能说明，当时为什么我们用chomod 修改用户权限时，加上777表示拥有全部权限。
因此我们要想实现ls –l显示文件权限功能，只要将其mode值和对应标志相与即可判断出是否具有权限。
if( buf.st_mode & S_IRUSR )
putchar(‘r’);
else
putchar(‘-‘);
我们要注意下，如果用ls –l 目录名，那么权限位第一位上显示是d,如果是文件其显示的是-，这也说明，我们还要去判断一个文件的类型。其原理和上面文件权限非常相似。
因此我们也可以用类似的方法得到其类型：
if( buf.st_mode & S_IFREG )
putchar(‘-’);
if( buf.st_mode & S_IFDIR )
putchar(‘d‘);
但是系统给我们已经提供了几个宏，如下：
因此可以通过这几个宏来代替我们的与运算：
if(S_ISREG(buf.st_mode)
putchar(‘-‘);
if(S_ISDIR(buf.st_mode)
putchar(‘d‘);
通过上面对st_mode成员的分析我们可以得出这样的结论，st_mode用了16个bit来表示一个文件的类型和权限，这样又节省了内存资源，运用位运算还能加快其运算速度。总结一下如下图：
现在我们来看怎样取得用户名。
我们通过st_uid和st_gid可以取得主人用户ID和组ID，我们应该还记得在刚开始学习linux基本操作和shell编程的时候，有说到，/etc/passwd里面存放的是用户的账号信息，其内容如下所示：
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
它们都用 : 分开来的，其中，第一个是用户名，第三个是其对应的用户ID，我们可以通过读取passwd文件内容来取出对应的用户名。通过读取/etc/group文件来取得组名。
如果你不想去这样写这个函数，我们的系统调用接口也提供了这样一个通过ID取其用户名和组名的函数：
getpwuid();
getgrgid();
这两个函数的具体的用法自己去man 吧，要不就自己通过读passwd的方法来取。嘿嘿！
最后一个，显示时间。
这个要了解一个Linux里面的时间机制，系统里面的时间是用一个很大的数来表示的，它是指的从1970年1月1日（UTC）开始到当前时间所经过的秒数，因此它是个很大的数，既然它是个秒数，那我们就能把它转化成当前的时间，这个我们直接使用库函数就行了。因为时间的显示格式有很多种，因此要对转化后的日期时间也要转化下。
localtime()将秒数时间转化成一个本地时区的时间结构体，再通过strftime()将时间以格式打印出日期来。这儿也自己去man 一下。
进阶篇
我们通过上面所讲的可以写出一个最简单的ls –l 的命令了，但是还有很多细节没有考虑到,看下面：
上面的test.txt文件，当它的用户权限拥有执行权限时，设置它的s位，那么显示的是小写s，当用户权限没有执行权限时，它的s位是大写的S，因此这儿也要将我们的ls –l再进一步的修改。同样t位也用同样的方式显示。
当我们将修改用户主人时，可以指定一个uid，比如下面，设置文件的主人是uid为9999的主人，但是以9999为用户id的用户并不存在，系统ls 会像下面这样显示，直接显示出它的uid并不会显示其用户名。
当显示一个文件的详细信息时，如果这是一个普通文件，没有什么问题，但是如果当前文件是一个链接文件的话，系统的ls会像下面那样显示：
它打印的是（链接文件）的详细信息，后面跟出了链接文件指向的文件（Linux里面的链接文件和我们windows里的快捷方式很相似）这儿就要多考虑一点了，如果当前文件是一个链接文件，还要打印出，这个链接文件所指向的文件。这儿用到readlink系统调用，这个自己去man 一下，very easy。
当显示多个文件的时候，我们注意一下系统ls –l 它总是排列的很整齐，可见，它在打印信息的时候，取的当前列里最长的字符的长度打印的，同时还有它的文件名是按照降序排列的。
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