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  • 信息安全系统设计基础第十一周学习总结

    第十一周实践代码总结

    exec1.c

    #include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
char	*arglist[3];

arglist[0] = "ls";
arglist[1] = "-l";
arglist[2] = 0 ;//NULL
printf("* * * About to exec ls -l
");
execvp( "ls" , arglist );
printf("* * * ls is done. bye");

return 0;
}

    • 头文件：#include <unistd.h>

    • 定义函数：int execvp(const char *file, char * const argv []);

    • 函数说明：execvp()会从PATH 环境变量所指的目录中查找符合参数file 的文件名, 找到后便执行该文件, 然后将第二个参数argv 传给该欲执行的文件。

    • 返回值 如果执行成功则函数不会返回，执行失败则直接返回-1，失败原因存于errno中。

    • 此处执行的execvp("ls",arglist);就会从PATH环境变量所指的目录中寻找ls的文件名，找到后执行ls，然后将-l传给该文件。

    • 运行结果如下：

    • 跟ls -l命令相比，发现exec1的结果并未将可执行文件、文件夹与文件区分开来。

    exec2.c

    #include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
char	*arglist[3];

arglist[0] = "ls";
arglist[1] = "-l";
arglist[2] = 0 ;
printf("* * * About to exec ls -l
");
execvp( arglist[0] , arglist );
printf("* * * ls is done. bye
");
}

    与exec1.c执行的功能是一样的，仅仅是在调用execvp函数时，用arglist[0]替换"ls"，实现用数组传参。

    • 运行结果：

    exec3.c

    #include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
char	*arglist[3];
char    *myenv[3];
myenv[0] = "PATH=:/bin:";
myenv[1] = NULL;

arglist[0] = "ls";
arglist[1] = "-l";
arglist[2] = 0 ;
printf("* * * About to exec ls -l
");
//	execv( "/bin/ls" , arglist );
//	execvp( "ls" , arglist );
//  execvpe("ls" , arglist, myenv);

execlp("ls", "ls", "-l", NULL);
printf("* * * ls is done. bye
");
}

    • 该程序运用了execlp函数

    • 表头文件 #include<unistd.h>

    • 定义函数 int execlp(const char * file,const char * arg,……)；

    • 函数说明 execlp()会从PATH 环境变量所指的目录中查找符合参数file的文件名，找到后便执行该文件，然后将第二个以后的参数当做该文件的argv[0]、argv[1]……，最后一个参数必须用空指针(NULL)作结束。

    • 返回值 如果执行成功则函数不会返回，执行失败则直接返回-1，失败原因存于errno 中。

    • 所以execlp("ls", "ls", "-l", NULL)等同于execvp( "ls" , arglist )，其中arglist[0] = "ls";arglist[1] = "-l"; arglist[2] = 0 ;

    • 运行结果：

    forkdemo1.c

    #include	<stdio.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <unistd.h>
int main()
{
int	ret_from_fork, mypid;
mypid = getpid();			   
printf("Before: my pid is %d
", mypid);
ret_from_fork = fork();
sleep(1);
printf("After: my pid is %d, fork() said %d
",
		getpid(), ret_from_fork);

return 0;
}
    • getpid（）用来取得目前进程的进程识别码。
    • 先打印当前的进程识别码
    • 用fork（）函数运行父进程，打印父进程识别码，然后再打印子进程识别码，因为子进程返回值为0，所以打印ret_from_fork=0;
    • 结果如下：

    forkdemo2.c

    #include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{	
printf("before:my pid is %d
", getpid() );
fork();
fork();
printf("aftre:my pid is %d
", getpid() );

return 0;
}
    • 运行了两次fork（），所以应该打印4个after结果，1个before结果。
    • 结果如下：

    forkdemo3.c

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

int main()
{
int	fork_rv;

printf("Before: my pid is %d
", getpid());

fork_rv = fork();		/* create new process	*/

if ( fork_rv == -1 )		/* check for error	*/
	perror("fork");
else if ( fork_rv == 0 ){ 
	printf("I am the child.  my pid=%d
", getpid());

	exit(0);
}
else{
	printf("I am the parent. my child is %d
", fork_rv);
	exit(0);
}

return 0;
}
    • 先打印一个Before，显示当前进程识别码。
    • 进行父进程，得到子进程识别码并打印。
    • 再进行子进程，打印当前进程识别码。
    • 结果如下：

    forkdemo4.c

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

int main()
{
int	fork_rv;

printf("Before: my pid is %d
", getpid());

fork_rv = fork();		/* create new process	*/

if ( fork_rv == -1 )		/* check for error	*/
	perror("fork");

else if ( fork_rv == 0 ){ 
	printf("I am the child.  my pid=%d
", getpid());
	printf("parent pid= %d, my pid=%d
", getppid(), getpid());
	exit(0);
}

else{
	printf("I am the parent. my child is %d
", fork_rv);
	sleep(10);
	exit(0);
}

return 0;
}

    • getppid()用来取得目前进程的父进程识别码。

    • 先打印一个Before，显示当前进程识别码。

    • 进行父进程，打印其对应子进程的识别码。

    • 再进行子进程，打印子进程当前的识别码与其对应的父进程的识别码。

    • 运行结果：

    forkgdb.c

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

int  gi=0;
int main()
{
int li=0;
static int si=0;
int i=0;

pid_t pid = fork();
if(pid == -1){
	exit(-1);
}
else if(pid == 0){
	for(i=0; i<5; i++){
		printf("child li:%d
", li++);
		sleep(1);
		printf("child gi:%d
", gi++);
		printf("child si:%d
", si++);
	}
	exit(0);
	
}
else{
	for(i=0; i<5; i++){
		printf("parent li:%d
", li++);
		printf("parent gi:%d
", gi++);
		sleep(1);
		printf("parent si:%d
", si++);
	}
exit(0);	

}
return 0;
}

    • 父进程先打印一个再休息一秒，子进程打印两个再休息一秒，两个进程并发，所以出现parent li:0;parent gi:0;接下来不是parent si:0;而是child li:0。

    • 运行结果

    psh1.c

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

#define	MAXARGS		20				
#define	ARGLEN		100				

int execute( char *arglist[] )
{
execvp(arglist[0], arglist);		
perror("execvp failed");
exit(1);
}

char * makestring( char *buf )
{
char	*cp;

buf[strlen(buf)-1] = '';		
cp = malloc( strlen(buf)+1 );		
if ( cp == NULL ){			
	fprintf(stderr,"no memory
");
	exit(1);
}
strcpy(cp, buf);		
return cp;			
}

int main()
{
char	*arglist[MAXARGS+1];		
int		numargs;			
char	argbuf[ARGLEN];			

numargs = 0;
while ( numargs < MAXARGS )
{					
	printf("Arg[%d]? ", numargs);
	if ( fgets(argbuf, ARGLEN, stdin) && *argbuf != '
' )
		arglist[numargs++] = makestring(argbuf);
	else
	{
		if ( numargs > 0 ){		
			arglist[numargs]=NULL;	
			execute( arglist );	
			numargs = 0;		
		}
	}
}
return 0;
}

    • 该函数的功能为输入命令，用回车表示结束命令的输入，然后将它们传入arglist之中，利用execute来调用执行命令。

    • 运行结果：

    psh2.c

    #include	<stdio.h>
#include    <stdlib.h>
#include    <string.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <sys/wait.h>
#include    <unistd.h>
#include	<signal.h>

#define	MAXARGS		20				
#define	ARGLEN		100				

char *makestring( char *buf )
{
char	*cp;

buf[strlen(buf)-1] = '';		
cp = malloc( strlen(buf)+1 );		
if ( cp == NULL ){			
	fprintf(stderr,"no memory
");
	exit(1);
}
strcpy(cp, buf);		
return cp;			
}

void execute( char *arglist[] )	
{
int	pid,exitstatus;				

pid = fork();					
switch( pid ){
	case -1:	
		perror("fork failed");
		exit(1);
	case 0:
		execvp(arglist[0], arglist);		
		perror("execvp failed");
		exit(1);
	default:
		while( wait(&exitstatus) != pid )
			;
		printf("child exited with status %d,%d
",
				exitstatus>>8, exitstatus&0377);
}
}

int main()
{
char	*arglist[MAXARGS+1];		
int		numargs;			
char	argbuf[ARGLEN];			

numargs = 0;
while ( numargs < MAXARGS )
{					
	printf("Arg[%d]? ", numargs);
	if ( fgets(argbuf, ARGLEN, stdin) && *argbuf != '
' )
		arglist[numargs++] = makestring(argbuf);
	else
	{
		if ( numargs > 0 ){		
			arglist[numargs]=NULL;	
			execute( arglist );	
			numargs = 0;		
		}
	}
}
return 0;
}
    • 多加了循环判断的部分，使程序能够一直运行。即相当于我们所使用的shell一样。
    • 运行结果：

    testbuf1.c

    #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
printf("hello");
fflush(stdout);
while(1);
}
    • 输出hello，而后一直空循环，不退出程序的执行。
    • fflush(stdout)跟fflush(stdin)类似,是对标准输出流的清理,但是它并不是把数据丢掉,而是及时地打印数据到屏幕上.
    • 运行结果：

    testbuf2.c

    #include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello
");
while(1);
}

    • 运行结果:

    testbuf3.c

    #include <stdio.h>

int main()
{
fprintf(stdout, "1234", 5);
fprintf(stderr, "abcd", 4);
}
    • 将1234以标准输出流输出，将abcd以标准错误流输出。
    • 运行结果：

    testpid.c

    #include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

int main()
{
printf("my pid: %d 
", getpid());
printf("my parent's pid: %d 
", getppid());
return 0;
}
    • getpid得到当前进程的标识码
    • getppid得到当前进程父进程的标识码
    • 运行结果：

    testpp.c

    #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char **pp;
pp[0] = malloc(20);

return 0;
}
    • 运行结果：

    • 段错误 一般是非法访问内存造成的

    • 核心已转储 （core dump) -- 内存清除，早期的内存用磁芯存储器

    testsystem.c

    #include    <stdlib.h>

int main ( int argc, char *argv[] )
{

system(argv[1]);
system(argv[2]);
return EXIT_SUCCESS;
}
    • system()会调用fork()产生子进程，由子进程来调用/bin/sh-c
    • string来执行参数string字符串所代表的命令，此命令执行完后随即返回原调用的进程。在调用system()期间SIGCHLD 信号会被暂时搁置，SIGINT和SIGQUIT 信号则会被忽略。
    • 返回值 如果system()在调用/bin/sh时失败则返回127，其他失败原因返回-1。若参数string为空指针(NULL)，则返回非零值。
    • 运行两个命令
    • 运行结果：

    waitdemo1.c

    #include	<stdio.h>
#include    <stdlib.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <sys/wait.h>
#include    <unistd.h>

#define	DELAY	4

void child_code(int delay)	
{
printf("child %d here. will sleep for %d seconds
", getpid(), delay);
sleep(delay);
printf("child done. about to exit
");
exit(17);
}

void parent_code(int childpid)
{
int wait_rv=0;		/* return value from wait() */
wait_rv = wait(NULL);
printf("done waiting for %d. Wait returned: %d
", 
		childpid, wait_rv);
}
int main()
{
int  newpid;
printf("before: mypid is %d
", getpid());
if ( (newpid = fork()) == -1 )
	perror("fork");
else if ( newpid == 0 )
	child_code(DELAY);
else
	parent_code(newpid);

return 0;
}
    • wait()会暂时停止目前进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。如果在调用wait()时子进程已经结束，则wait()会立即返回子进程结束状态值。子进程的结束状态值会由参数status 返回，而子进程的进程识别码也会一快返回。如果不在意结束状态值，则参数 status可以设成NULL。
    • 返回值 如果执行成功则返回子进程识别码(PID)，如果有错误发生则返回-1。失败原因存于errno中。
    • 将子进程停止，如果执行成功则返回子进程识别码。
    • 运行结果：

    waitdemo2.c

    #include	<stdio.h>
#include    <stdlib.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <sys/wait.h>
#include    <unistd.h>

#define	DELAY	10

void child_code(int delay)
{
printf("child %d here. will sleep for %d seconds
", getpid(), delay);
sleep(delay);
printf("child done. about to exit
");
exit(27);
}

void parent_code(int childpid)
{
int wait_rv;	
int child_status;
int high_8, low_7, bit_7;

wait_rv = wait(&child_status);
printf("done waiting for %d. Wait returned: %d
", childpid, wait_rv);

high_8 = child_status >> 8;     /* 1111 1111 0000 0000 */
low_7  = child_status & 0x7F;   /* 0000 0000 0111 1111 */
bit_7  = child_status & 0x80;   /* 0000 0000 1000 0000 */
printf("status: exit=%d, sig=%d, core=%d
", high_8, low_7, bit_7);
}

int main()
{
int  newpid;

printf("before: mypid is %d
", getpid());

if ( (newpid = fork()) == -1 )
	perror("fork");
else if ( newpid == 0 )
	child_code(DELAY);
else
	parent_code(newpid);
}
    • 输出子进程结束的状态（exit、sig、core）。
    • 运行结果:

    argv文件夹

    • 包含函数argtest.c argv.h freemakeargv.c makeargv.c
    • 类似于psh1的用法，在运行程序时需要加上要运行的代码。
    • 运行结果：

    environ.c

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

int main(void)
{
printf("PATH=%s
", getenv("PATH"));
setenv("PATH", "hello", 1);
printf("PATH=%s
", getenv("PATH"));
#if 0
printf("PATH=%s
", getenv("PATH"));
setenv("PATH", "hellohello", 0);
printf("PATH=%s
", getenv("PATH"));


printf("MY_VER=%s
", getenv("MY_VER"));
setenv("MY_VER", "1.1", 0);
printf("MY_VER=%s
", getenv("MY_VER"));
#endif
return 0;
}
    • getenv()用来取得参数name环境变量的内容。参数name为环境变量的名称，如果该变量存在则会返回指向该内容的指针。环境变量的格式为name＝value。
    • setenv()用来改变或增加环境变量的内容。参数name为环境变量名称字符串。
    • 运行结果：

    environvar.c

    #include <stdio.h>
int main(void)
{
extern char **environ;
int i;
for(i = 0; environ[i] != NULL; i++)
	printf("%s
", environ[i]);

return 0;
}
    • 简单打印环境变量表
    • 指针变量environ，它指向的是包含所有的环境变量的一个列表。
    • 运行结果：

    consumer.c

    #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <limits.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

#define FIFO_NAME "/tmp/myfifo"
#define BUFFER_SIZE PIPE_BUF


int main()
{
int pipe_fd;
int res;

int open_mode = O_RDONLY;
char buffer[BUFFER_SIZE + 1];
int bytes = 0;

memset(buffer, 0, sizeof(buffer));

printf("Process %d opeining FIFO O_RDONLY 
", getpid());
pipe_fd = open(FIFO_NAME, open_mode);
printf("Process %d result %d
", getpid(), pipe_fd);

if (pipe_fd != -1) {
	do {
		res = read(pipe_fd, buffer, BUFFER_SIZE);
		bytes += res;
	} while (res > 0);
	close(pipe_fd);
} else {
	exit(EXIT_FAILURE);
}

printf("Process %d finished, %d bytes read
", getpid(), bytes);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
    • memset:作用是在一段内存块中填充某个给定的值，它是对较大的结构体或数组进行清零操作的一种最快方法。
      • void *memset(void *s, int ch, size_t n);
      • 函数解释：将s中前n个字节替换为ch并返回s；
    • 运行结果：

    listargs.c

    #include	<stdio.h>

main( int ac, char *av[] )
{
int	i;

printf("Number of args: %d, Args are:
", ac);
for(i=0;i<ac;i++)
	printf("args[%d] %s
", i, av[i]);

fprintf(stderr,"This message is sent to stderr.
");
}
    • 运行结果：

    pipedemo.c

    • 输入一个数据，将返回一个一模一样的数据。
    • 运行结果

    whotofile.c

    • 将who命令输出的结果输入userlist文件中。
    • 运行结果：

    sigdemo1.c

    • 一次打印5个hello
    • 运行结果：

    sigdemo2.c

    • 一直输出hello
    • 通过ctrl+z强制停止
    • 运行结果：

    sigdemo3.c

    • 输入什么打印什么
    • 运行结果：

    参考文献

    实践体会

    结果是明白了，但是有些代码还是弄不懂，我没有粘出代码的就是我不懂的。希望先通过与同学的交流来学习不懂的部分，再不行就只能麻烦老师了。
  • 相关阅读:
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    java字符串（上）
    Java流程控制：循环语句
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    JAVA学习笔记（十八）
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