20135203齐岳 信息安全系统设计基础第十周——怎样学习系统编程（利用Linux学习Linux编程）
一、who命令
1.who命令能做些什么?
每一行代表一个已登录的用户，所显示的内容从左向右依次是：用户名、终端名、登录时间、登陆地址（通常不显示）
2.who命令是如何工作的?
已登录用户的信息是放在文件/var/adm/utmp中的，who通过阅读该文件获得信息。
who命令的工作流程是：打开utmp文件，针对文件，读取一条记录，显示记录，关闭文件。
3.如何编写who?
who1
打开文件——open
从文件读取数据——read
关闭文件——close
运行结果：
who2
who1命令存在的问题：
- 清除空白记录：ut_type当它的取值为7（USR_PROCESS）时，表示这是一个已经登陆的用户。
- 时间转换（以可读的方式显示时间）：
man -k time | grep -i transform (trans)
ctime(3)
改进之后who2的运行结果
二、cp命令
cp能干什么？
cp src dst
如何实现cp
伪代码：
打开源文件
创建目标文件
针对源文件
把源文件读入缓冲区
把缓冲区内容写入目标文件
关闭源文件和目标文件
三、ls命令
ls能干什么
ls：读取文件名和文件属性，按照字典序排序后输出。
常用的命令行选项：
ls -l 以长格式的形式查看当前目录下所有可见文件的详细属性
ls -a 列出的内容包含以“.”开头的文件
ls -lu 最后访问时间
ls -s 以块为单位的文件大小
ls -t 按时间排序
ls -F 显示文件类型
文件树
文件和目录被组织成目录树(tree)，节点是目录或者文件
目录是一种特殊文件，文件内容就是目录和文件的名字，与utmp类似
与文件不同，目录不会为空
如何编写ls
基本ls
伪代码：
打开目录文件
针对目录文件
读取目录条目
显示文件名
关闭文件目录文件
ls -l
ls -l 的输出每行都包含7个字段
模式 每行的第一个字符表示文件类型，“-”代表普通文件，“d”代表目录文件。
链接数 指该文件被引用的次数
文件所有者 指出文件所有者的用户名
组 指出文件所有者所在的组
大小 显示文件的字节数
最后修改时间 文件的最后修改时间
文件名 文件名
stat得到文件信息：定义结构体struct stat，将文件属性存放到结构体中。
通过stat得到文件大小信息：filesize。
stat提供的其他信息
st_mode 文件类型（模式）
st_uid 用户所有者的ID
st_gid 所属组的ID
st_size 所占的字节数
st_nlink 文件链接数
st_mtime 文件最后修改时间
将模式字段转换成字符
用掩码来解码得到文件类型：文件类型在模式字段的第一个字节的前四位，可以通过掩码来将其他部分置0，从而得到其类型的值。
文件类型宏
define S_ISDIR(m) (((m)&0170000)) == (0040000))
将用户/组ID转换成字符串
- /etc/passwd包含字符列表
- 通过getpwuid(3)来得到完整的用户列表
- getpwuid需要user ID作为参数，返回一个指向struct passwd的指针。
改进后的ls运行的结果：
四、pwd命令
pwd的工作过程
pwd用来显示到达当前目录的路径。
每个目都有一个i-节点，内核在每个目录都设置一个指向目录本身的i-节点的入口，被称为“.”。pwd的工作原理就是追踪链接，读取目录，一个目录接着一个目录向上追踪，每一步都查看“.”的i-节点号，然后在父目录中查找该i-节点的名字，直到目录的顶端。
编写pwd
宏定义：BUFSIZ，标准输入，输入一个文件名
五、编写终端驱动程序
echostate
读取驱动设置并显示回显位的状态。
宏定义：
运行结果：
setecho
设置回显位的状态，命令行参数为y则开启，否则关闭。
标准输入的文件描述符为0.
使用tcgetattr()函数和termios结构体可获得标准输入的属性。
使用tcsetattr()函数和termios结构体可以将更改后的属性设置重新写回标准输入。
函数没有成功运行出来，运行程序后终端不会有任何显示，但不能够再向终端中输入任何指令，ctrl+C之后也没有效果。
ioctl函数
ioctl是设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数。所谓对I/O通道进行管理，就是对设备的一些特性进行控制，例如串口的传输波特率、马达的转速等等。
ioctl函数是文件结构中的一个属性分量，就是说如果你的驱动程序提供了对ioctl的支持，用户就可以在用户程序中使用ioctl函数控制设备的I/O通道。
系统调用ioctl提供对连接到fd设备驱动程序的属性和操作访问，每种类型的设备都有自己的属性集和ioctl操作集。
例如一个屏幕终端，有一个以行和列或者以像素为单位大小的属性。
宏定义：
程序运行结果：
参考资料
1.《深入理解计算机系统》
2.《Unix-Linux编程实践教程》(Understanding.UNIX_LINUX.Programming)
3.《linux系统下的ioctl函数》http://www.cnblogs.com/li-hao/archive/2011/12/22/2297687.html
4.《UNIX-LINUX编程实践教程->实例代码注解》http://www.cnblogs.com/cation/archive/2013/03/06/2945464.html