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 "); exit(0); } fp1=fopen(arg2[1],"rt"); if(fp1==NULL){ printf("can not find the file "); exit(0); } strcat(arg2[2],arg2[1]); fp2=fopen(arg2[2],"wt"); if(fp2==NULL){ printf("can not find the dir "); 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 |