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20135321余佳源——信息安全系统设计基础第十周学习总结

第十周（11.09-11.15）:
学习计时：共10小时
读书：5
代码：3
作业：1
博客：1
学习目标
理解I/O代码

学习任务
代码阅读理解：

编译运行代码
使用man学习理解相关系统调用, 理解参数、返回值的含义
会用grep -nr xxx /usr/include 查宏定义

cp1.c
echostate.c
fileinfo.c
filesize.c
ls1.c
ls2.c
setecho.c
spwd.c
testioctl.c
who1.c
who2.c

cp1.c

#include        <stdio.h>
#include        <stdlib.h>
#include        <unistd.h>
#include        <fcntl.h>//宏和open
define BUFFERSIZE      4096//存储器容量
#define COPYMODE        0644//复制长度
void oops(char *, char *);

int main(int argc, char *argv[])
{
int in_fd, out_fd, n_chars;//三个描述符值
char buf[BUFFERSIZE];

if (argc != 3) {
	fprintf(stderr, "usage: %s source destination
", *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*/
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*/
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。*/
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]);

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*/
void oops(char *s1, char *s2)
{
fprintf(stderr, "Error: %s ", s1);
perror(s2);
(stderr)
exit(1);
}

编译cp1.c，然后再vi创建一个名为test1.c的文件，稍微写一点代码进去，然后利用运行cp1编译出来的文件，来进行对test1.c的复制出一个名为test2.c，然后cat一下复制出来的test2.c然后发现内容其实就是test1.c的内容，说明cp1的作用就是复制一个文件为一个新命名的文件：
gcc cp1.png-48.7kB

完成copy查看内容.png-63.4kB

setecho.c & echostate.c

setecho.c

 #include        <stdio.h>
 #include         <stdlib.h>
 #include        <termios.h>
 
 #define  oops(s,x) { perror(s); exit(x); }
 /*
 设置命令符是否显示
 */
 int main(int argc, char *argv[])
 {
         struct termios info;
 
         if ( argc == 1 )
         exit(0);
 
         if ( tcgetattr(0,&info) == -1 )          /* get attribs   */
             oops("tcgettattr", 1);
 
         if ( argv[1][0] == 'y' )
                 info.c_lflag |= ECHO ;          /* turn on bit    */
         else
                 info.c_lflag &= ~ECHO ;         /* turn off bit   */
 
         if ( tcsetattr(0,TCSANOW,&info) == -1 ) /* set attribs    */
                oops("tcsetattr",2);
 
         return 0;
 }

echostate.c#

#include        <stdio.h>
#include        <stdlib.h>
#include        <termios.h>//UNIX的可移植的操作系统接口规范中定义的标准接口
/*
显示命令符是否显示状态
*/
int main()
{
     struct termios info;
     int rv;

     rv = tcgetattr( 0, &info );     /* read values from driver      */

     if ( rv == -1 ){
             perror( "tcgetattr");
             exit(1);
     }
     if ( info.c_lflag & ECHO )
             printf(" echo is on , since its bit is 1
");
     else
             printf(" echo is OFF, since its bit is 0
");

     return 0;
}

编译echostate.c 和 setecho.c，然后./echostate出现一句话："echo is on, since its bit is 1"。然后./setecho yes，再次./echostate发现那句话再次出现，可见初始化的echo是on的而bit 初始值为1。接下来./setecho no，当时我就懵逼了，以为输入法坏了，后来发现其实是代码的作用，之后我重新盲打./echostate就出现了另外一句话："echo is OFF, since its bit is 0"，再之后我就重新setecho设置为yes。就重新可以看见输入的文本了。
gcc setecho&echostate.png-48kB

setecho yes and no.png-106kB

fileinfo.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

void show_stat_info(char *, struct stat *);
/*
显示当前文件具体信息
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
    struct stat info;

    if (argc>1)
    {

        if( stat(argv[1], &info) != -1 ){
            show_stat_info( argv[1], &info );
            return 0;
        }
        else
            perror(argv[1]);
    }
    return 1;
}
void show_stat_info(char *fname, struct stat *buf)
{
    printf("   mode: %o
", buf->st_mode);
    printf("  links: %d
", buf->st_nlink);
    printf("   user: %d
", buf->st_uid);
    printf("  group: %d
", buf->st_gid);
    printf("   size: %d
", (int)buf->st_size);
    printf("modtime: %d
", (int)buf->st_mtime);
    printf("   name: %s
", fname );
}

fileinfo这个代码主要是用来实现显示文件信息，建立了一个stat数据结构。先判断命令是否有操作数，有的话才能继续进行下去，如果没有报错就打印出来相关文件信息，报错就用perror将报错信息打印出来。
文件信息：

mode：st_mode//文件的类型和存取的权限
links：st_nlin//连到该文件的硬链接数目，刚建立的文件值为1
user：st_uid//用户ID
group：st_gid//组ID
size：st_size//文件字节数
modtime：st_mtime//最后一次修改时间
name： //输入的文件名

fileinfo.png-76.2kB

filesize.c

#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
/*
计算文件的字节数大小
*/
int main()
{
    struct stat infobuf;

    if ( stat( "/etc/passwd", &infobuf) == -1 )
        perror("/etc/passwd");
    else
        printf(" The size of /etc/passwd is %d
", infobuf.st_size );
}

用st_size成员来计算文件的字节数大小，先判断是否有错误，没有的话就调用：
filesize.png-68.5kB

ls1.c

#include    <stdio.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <dirent.h>

void do_ls(char []);
/*
显示当前目录下文件或目标文件下目录（ls的功能）
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
    /*
    如果ls后没有参数，则打印当前目录；如果有则打印目录
    */
    if ( argc == 1 )
        do_ls( "." );
    else
        while ( --argc ){
            printf("%s:
", *++argv );
            do_ls( *argv );
        }

    return 0;
}

void do_ls( char dirname[] )
{
    /*
    使用dir命令功能
    */
    DIR        *dir_ptr;
    struct dirent    *direntp;
    /*
    判断地址是否正确。否则返回打开失败，正确则依次打印文件名
    */
    if ( ( dir_ptr = opendir( dirname ) ) == NULL )
        fprintf(stderr,"ls1: cannot open %s
", dirname);
    else
    {
        while ( ( direntp = readdir( dir_ptr ) ) != NULL )
            printf("%s
", direntp->d_name );
        closedir(dir_ptr);
    }
}

1.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
2.ls -a 列出的内容包含以“.”开头的文件
3.ls -lu 最后访问时间
4.ls -s 以块为单位的文件大小
5.ls -t 按时间排序
6.ls -F 显示文件类型

ls1:显示当前目录下文件或目标文件下目录（ls的功能)，具体如下：
ls1.png-65.2kB

ls2.c

#include    <stdio.h>
#include    <string.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <dirent.h>
#include    <sys/stat.h>

void do_ls(char[]);
void dostat(char *);
void show_file_info( char *, struct stat *);
void mode_to_letters( int , char [] );
char *uid_to_name( uid_t );
char *gid_to_name( gid_t );

int main(int argc, char *argv[])
{
    if ( argc == 1 )
        do_ls( "." );
    else
        while ( --argc ){
            printf("%s:
", *++argv );
            do_ls( *argv );
        }

    return 0;
}

void do_ls( char dirname[] )
{
    DIR        *dir_ptr;        
    struct dirent    *direntp;        

    if ( ( dir_ptr = opendir( dirname ) ) == NULL )
        fprintf(stderr,"ls1: cannot open %s
", dirname);
    else
    {
        while ( ( direntp = readdir( dir_ptr ) ) != NULL )
            dostat( direntp->d_name );
        closedir(dir_ptr);
    }
}

void dostat( char *filename )
{
    struct stat info;

    if ( stat(filename, &info) == -1 )        
        perror( filename );            
    else                    
        show_file_info( filename, &info );
}

void show_file_info( char *filename, struct stat *info_p )
{
    char    *uid_to_name(), *ctime(), *gid_to_name(), *filemode();
    void    mode_to_letters();
        char    modestr[11];

    mode_to_letters( info_p->st_mode, modestr );

    printf( "%s"    , modestr );
    printf( "%4d "  , (int) info_p->st_nlink);    
    printf( "%-8s " , uid_to_name(info_p->st_uid) );
    printf( "%-8s " , gid_to_name(info_p->st_gid) );
    printf( "%8ld " , (long)info_p->st_size);
    printf( "%.12s ", 4+ctime(&info_p->st_mtime));
    printf( "%s
"  , filename );

}

void mode_to_letters( int mode, char str[] )
{
    strcpy( str, "----------" );           

    if ( S_ISDIR(mode) )  str[0] = 'd';    
    if ( S_ISCHR(mode) )  str[0] = 'c';    
    if ( S_ISBLK(mode) )  str[0] = 'b';    

    if ( mode & S_IRUSR ) str[1] = 'r';    
    if ( mode & S_IWUSR ) str[2] = 'w';
    if ( mode & S_IXUSR ) str[3] = 'x';

    if ( mode & S_IRGRP ) str[4] = 'r';    
    if ( mode & S_IWGRP ) str[5] = 'w';
    if ( mode & S_IXGRP ) str[6] = 'x';

    if ( mode & S_IROTH ) str[7] = 'r';    
    if ( mode & S_IWOTH ) str[8] = 'w';
    if ( mode & S_IXOTH ) str[9] = 'x';
}

#include    <pwd.h>

char *uid_to_name( uid_t uid )
{
    struct    passwd *getpwuid(), *pw_ptr;
    static  char numstr[10];

    if ( ( pw_ptr = getpwuid( uid ) ) == NULL ){
        sprintf(numstr,"%d", uid);
        return numstr;
    }
    else
        return pw_ptr->pw_name ;
}

#include    <grp.h>

char *gid_to_name( gid_t gid )
{
    struct group *getgrgid(), *grp_ptr;
    static  char numstr[10];

    if ( ( grp_ptr = getgrgid(gid) ) == NULL ){
        sprintf(numstr,"%d", gid);
        return numstr;
    }
    else
        return grp_ptr->gr_name;
}

ls2用来显示文件的详细信息（用户名，群组名，大小，创建时间，读写执行权）
ls2.png-163.8kB

spwd.c

#include    <stdio.h>
#include    <stdlib.h>
#include    <string.h>
#include    <sys/types.h>//基本系统数据类型
#include    <sys/stat.h>//unix/linux系统定义文件状态所在的伪标准头文件
#include    <dirent.h>//unix类目录操作的头文件

ino_t    get_inode(char *);
void    printpathto(ino_t);
void    inum_to_name(ino_t , char *, int );

/*
打印当前文件目录
*/
int main()
{
    printpathto( get_inode( "." ) );
    putchar('
');
    return 0;
}
/*
打印路径
*/
void printpathto( ino_t this_inode )
{
    ino_t    my_inode ;
    char    its_name[BUFSIZ];

    if ( get_inode("..") != this_inode )
    {
        chdir( ".." );

        inum_to_name(this_inode,its_name,BUFSIZ);

        my_inode = get_inode( "." );
        printpathto( my_inode );
        printf("/%s", its_name );

    }
}
/*
打开目录
*/
void inum_to_name(ino_t inode_to_find , char *namebuf, int buflen)
{
    DIR        *dir_ptr;
    struct dirent    *direntp;

    dir_ptr = opendir( "." );
    if ( dir_ptr == NULL ){
        perror( "." );
        exit(1);
    }


    while ( ( direntp = readdir( dir_ptr ) ) != NULL )
        if ( direntp->d_ino == inode_to_find )
        {
            strncpy( namebuf, direntp->d_name, buflen);
            namebuf[buflen-1] = '';
            closedir( dir_ptr );
            return;
        }
    fprintf(stderr, "error looking for inum %d
", (int) inode_to_find);
    exit(1);
}

ino_t get_inode( char *fname )
{
    struct stat info;

    if ( stat( fname , &info ) == -1 ){
        fprintf(stderr, "Cannot stat ");
        perror(fname);
        exit(1);
    }
    return info.st_ino;
}

spwd-->当前目录：
spwd.png-41kB

testioctl.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
/*
查看终端窗口大小
*/
int main()
{
    struct winsize size;
    if( isatty(STDOUT_FILENO) == 0)
        exit(1);
    if (ioctl(STDOUT_FILENO, TIOCGWINSZ, &size) < 0) {
        perror("ioctl TIOCGWINSZ error");
        exit(1);
    }

    printf("%d rows %d columns
", size.ws_row, size.ws_col);
    return 0;
}

获得终端设备的窗口大小：
testioctl.png-56.6kB

who.c

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

#define    SHOWHOST

/*
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
*/
int show_info( struct utmp *utbufp )
{
    printf("%-8.8s", utbufp->ut_name);//用户名
    printf(" ");
    /*tty：tty是Teletype的缩写。Teletype是最早出现的一种终端设备
    终端是一种字符型设备，它有多种类型，通常使用tty来简称各种类型的终端设备。
    */
    printf("%-8.8s", utbufp->ut_line);//tty
    printf(" ");
    printf("%10ld", utbufp->ut_time);//时间
    printf(" ");
#ifdef    SHOWHOST
    printf("(%s)", utbufp->ut_host);//主机
#endif
    printf("
");

    return 0;
}
int main()
{
    struct utmp     current_record;
    int        utmpfd;
    int        reclen = sizeof(current_record);
    /*
    打开UTMP_FILE文件，如果打开则读取文件并打印在屏幕上，失败则返回失败
    */
    if ( (utmpfd = open(UTMP_FILE, O_RDONLY)) == -1 ){
        perror( UTMP_FILE );
        exit(1);
    }
    while ( read(utmpfd, &current_record, reclen) == reclen )
        show_info(&current_record);
    close(utmpfd);
    return 0;
}

who1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，打开utmp文件，针对文件，读取想要的信息到存储器中，再用标准输出函数打印到屏幕上，关闭文件。
who1与who2一样.png-97.9kB

用man学习理解相关系统调用, 理解参数、返回值的含义

man.png-47.9kB
man1find.png-93.2kB
man2creat.png-103.9kB

用grep -nr xxx /usr/include 查宏定义

查宏定义.png-51.9kB

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原文地址：https://www.cnblogs.com/brotherlittlefish/p/4967813.html