20145319 《信息安全系统设计基础》第九周学习总结

20145319 《信息安全系统设计基础》第九周学习总结

一 教材内容总结

Unix I/O

  • I/O(输入/输出):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，输出操作是从主存拷贝数据到I/O设备
  • I/O设备：网络、磁盘和终端
  • Unix I/O 定义:将设备映射为文件的方式，允许Unix内核引出一个简单、低级的应用接口
  • 描述符：打开文件时，内核返回一个小的非负整数（文件打开失败描述符一般返回-1）

打开和关闭文件

  • open ：
    • int open(char *filename,int flags,mode_t mode)
    • 打开一个已存在的文件或者创建一个新文件
    • open函数将filename转换成一个文件描述符，返回的描述符是进程中当前没有打开的最小描述符（UNIX创建进程一般默认打开三个文件，标准输入（描述符0），标准输出（描述符1），标准错误（描述符2））
  • flags参数：
    • O_RDONLY：只读
    • O_WRONLY：只写
    • O_RDWR：可读可写
  • flag参数可以是一个或多个更多位掩码的或:
    • O_ CREAT：如果文件不存在，就创建它的一个截断的空文件
    • O_ TRUNC：如果文件已经存在，就截断它
    • O_ APPEND：在每次写操作前，设置文件位置到文件的结尾处
  • mode参数：
    • 指定了文件的访问权限

读和写文件

  • 程序通过调用read和write函数来执行输入和输出的
  • read:
    • 从当前文件位置拷贝最多n个字节到存储器位置buf
  • write:
    • 从存储器位置buf拷贝至多n个字节到当前文件位置
  • 不足值：read和write传送的字节比应用程序要求的少
  • 产生不足值的原因：
    • 读取时遇到EOF
    • 从终端读取文本行
    • 读、写网络套接字

RIO包健壮地读写

  • 无缓冲的输入输出函数：函数直接在存储器和文件之间传送数据
  • 有缓冲的输入输出函数：文件的内容缓存在应用级缓冲区内（线程安全）
  • 带缓冲的函数，rio_readnb和rio_readlineb可以交叉进行，但是不可以和不带缓冲的rio_readn函数交叉使用

读取文件元数据

  • st_size成员包含了文件的字节数大小
  • st_mode成员编码了文件访问许可位和文件类型
  • UNIX提供的宏指令根据st_mode成员来确定文件的类型
    • S_ISREG()： 普通文件？
    • S_ISDIR() : 目录文件？
    • S_ISSOCK(): 网络套接字？

共享文件

  • 内核使用三个相关的数据结构来表示打开的文件：
    • 描述符表：每个打开的描述符表项指向文件表中的一个表项
    • 文件表：所有进程共享这张表，每个表项包括文件位置，引用计数，以及一个指向v-node表对应表项的指针
    • v-node表：所有进程共享这张表，包含stat结构中的大多数信息

I/O重定向

  • Unix外壳提供了I/O重定向操作符，允许用户将磁盘文件和标准输入输出联系起来（使用dup2函数）

二 课后练习

  • 书上的代码均引用了头文件csapp.h但是这是作者自身写的头文件，需要读者自行去下载相应文件，但是也可以用其他头文件代替，我们可以通过man read知道read类函数包含在头文件<unistd.h>中,添加了相应头文件之后，依然出现了如下错误

表示无法识别宏O_RDONLY，通过查询之后可以知道linux中宏定义都包含在头文件<fcntl.h>中，添加该头文件即可编译成功

  • linux命令cp的简单实现
    在听过娄老师对于命令who实现的讲解后，按照思路简单的尝试了cp命令的实现
    首先命令的格式应该是cp xxx xxx所以第一时间想到的就是使用MAIN函数的args参数即命令行参数来储存文件名与相应路径

  • 代码如下：

      #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <string.h>

  #define BUF_SIZE 1024

  int main(int arg1, char* arg2[]){

  	FILE *fp1, *fp2;
  	if(arg1<3){
  	printf("please input the filename or dir\n");
  	exit(0);
  	}
  	fp1=fopen(arg2[1],"rt");
  	if(fp1==NULL){
  		printf("can not find the file\n");
  		exit(0);
  	}
  	strcat(arg2[2],arg2[1]);
  	fp2=fopen(arg2[2],"wt");
  	if(fp2==NULL){
  		printf("can not find the dir\n");
  		exit(0);
  	}

  	char buf[BUF_SIZE];
  	int n=1;
  	while(n>0){
  		n=fread(buf,1,BUF_SIZE,fp1);
  		fwrite(buf,1,n,fp2);
  	}
  	return 0;	

  }

  • 在mytest文件夹下创建一个内容为mycp的thetest.txt文件，使用mycp之后，可见其被复制到了相应路径下

不过这只是一个简单实现，并没有完全实现命令cp的所有功能，例如cp test1 test2，要完成该功能，我的思路就是要对arg2[2]进行遍历，判断该字符串中是否包含‘.’以此判断其代表文件名还是文件路径，不过感觉仍然有很多问题，需要进一步实验才能完善

三 代码托管

学习进度条

代码行数（新增/累积） 博客量（新增/累积） 学习时间（新增/累积） 重要成长
目标 5000行 30篇 400小时
第一周 0/0 1/1 20/20 学习常用linux命令
第二周 100/100 1/2 20/40 学习vim,gdb等用法
第三周 100/200 1/3 15/55
第四周 0/300 0/3 10/65
第五周 100/400 1/4 15/80 重温了汇编相关知识
第六周 0/400 1/5 15/95 学习了Y86
第七周 100/500 1/6 15/110 学习了存储器相关知识
第八周 0/500 2/8 20/130 复习
第八周 150/650 2/10 15/145 学习了I/O相关知识

posted on 2016-11-13 21:11  20145319钟轲  阅读(124)  评论(0)  编辑  收藏  举报