第十周代码学习总结

系统级I/O

输入/输出(I/O)是在主存和外部设备之间拷贝数据的过程。

输入操作是从I/O设备拷贝数据到主存。

I/O→主存

输出操作是从主存拷贝数据到I/O设备。

主存→I/O

Unix I/O

所有的I/O设备都被模型化为文件。

所有的输入和输出都被当作对相应文件的读和写来执行。

打开文件

应用程序通过要求内核打开相应的文件，来宣告它想要访问一个I/O设备。

内核返回一个小的非负整数，称为描述符。

内核记录有关这个打开文件的所有信息。

应用程序只需要记住操作符即可。

创建每个进程开始时三个打开的文件

标准输入（描述符为0）|STDIN_FILENO

标准输出（描述符为1）|STDOUT_FILENO

标准错误（描述符为2）|STDERR_FILENO

改变当前的文件位置

对于打开的文件，内核保存着该文件的位置k，初始值为0

k为从文件开头起始的字节偏移量

应用程序通过执行seek操作，显式地设置文件的当前位置为k

读写文件

读操作：

从文件拷贝n>0个字节到存储器

从当前文件位置k开始

将k增加到k+n

给定一个大小为m字节的文件，当k≥m时（即当前文件位置已到文件尾），此时执行读操作会触发end-of-file(EOF)条件。

在文件的结尾并未明确的EOF符号

写操作：

从存储器拷贝n>0个字节到一个文件

从当前文件位置k开始

更新k

关闭文件

应用完成对文件的访问后，会通知内核关闭该文件。

内核释放文件打开时创建的数据结构，并恢复描述池。

无论一个进程因为何种原因终止，内核都会关闭所有打开的文件并释放它们的存储器资源。

一些头文件的用处：

stdio.h	标准输入输出
stdlib.h	C标准函数库
unistd.h	Unix类系统定义符号常量
fcntl.h	定义了很多宏和open，fcntl函数原型
sys/types.h	基本系统数据类型
dirent.h	unix类目录操作的头文件，包含了许多UNIX系统服务的函数原型，例如opendir函数、readdir函数。
termios.h	在Posix规范中定义的标准接口

、cp的作用就是读取一个文件的内容到存储器，在新的地址创建空白文件，再从存储器将内容写入新文件。（如下图把ls1.c复制，存为lc.c文件）

#include        <stdio.h>//标准输入输出
#include        <stdlib.h>//C标准函数库
#include        <unistd.h>//Unix类系统定义符号常量
#include        <fcntl.h>//定义了很多宏和open，fcntl函数原型
#define BUFFERSIZE      4096//定义存储器容量
#define COPYMODE        0644//定义复制的长度
voidoops(char *, char *);intmain(int argc, char *argv[])
{
	int in_fd, out_fd, n_chars;//三个描述符值
	char buf[BUFFERSIZE];//存储器位置
	/*cp的参数有两个，分别是要复制的文件，和目的目录，这样一共应该是有三个操作数
	所以要先检查argc的值是否为三，如果不是，返回标准错误*/
	if (argc != 3) {
		fprintf(stderr, "usage: %s source destination\n", *argv);
		exit(1);
	}
/*检查cp的第一个参数，要复制的文件，用open打开，in_fd为open返回的描述符
    如果返回-1，代表打开失败，提示错误*/
	if ((in_fd = open(argv[1], O_RDONLY)) == -1)
		oops("Cannot open ", argv[1]);
/*检查cp的第二个参数，复制的目的地址，用create在目的地址创建新文件，out_fd为open返回的描述符
    如果返回-1，代表创建失败，提示错误*/
	if ((out_fd = creat(argv[2], COPYMODE)) == -1)
		oops("Cannot creat", argv[2]);
/*cp指令的动作就是读取一个文件的内容到存储器，在新的地址创建空白文件，再从存储器将内容写入新文件。
    这里判断复制是否成功：
    如果能读取顺利，而读取的位数和写的位数不同，是写错误；
    如果读取失败，是读错误。*/
	while ((n_chars = read(in_fd, buf, BUFFERSIZE)) > 0)
		if (write(out_fd, buf, n_chars) != n_chars)
			oops("Write error to ", argv[2]);
	if (n_chars == -1)
		oops("Read error from ", argv[1]);
/*这里执行的是关闭文件的动作，in_fd和out_fd两个文件描述符
    所指向的文件只要有一个关闭错误，就提示关闭错误。*/
	if (close(in_fd) == -1 || close(out_fd) == -1)
		oops("Error closing files", "");
}/*这个是用来输出错误信息的函数*/
voidoops(char *s1, char *s2)
{
	fprintf(stderr, "Error: %s ", s1);
	perror(s2);//用来将上一个函数发生错误的原因输出到标准设备(stderr)
	exit(1);
}
ls1程序的作用是在当前目录显示文件名（未带参数直接显示，带参数的存入argc）
3
、ls2不仅显示了文件名，还用来显示文件的详细信息

3、spwd代码的功能是列出当前目录。

who1.c本函数实际是实现who功能的函数，用于显示包含在结构体utmp中的用户的用户名，用户的登录时间等相关信息。具体如下：