20145210《信息安全系统设计基础》第09周学习总结

20145210《信息安全系统设计基础》第09周学习总结

教材知识点总结

Unix I/O

·输入输出的方式：
·打开文件
·改变当前的文件位置
·读写文件
·关闭文件

·描述符：在后续对此文件的所有操作中标识这个文件

·Unix进程开始时三个打开的文件：
·标准输入（描述符为0）
·标准输出（描述符为1）
·标准错误（描述符为2）

打开和关闭文件

·调用open函数打开文件,若成功返回值为新文件描述符,若出错，返回值为-1

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int open(char *filename,int flags,mod_it mode)；

·flag参数

O_RDONLY:只读。
O_WRONLY:只写。
O_RDWR：可读可写。

一位或者多位掩码的或

O_CREAT,表示如果文件不存在，就创建它的一个截断的文件。
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。

·访问权限位在sys/stat.h中定义

·mode参数了指定新文件的访问权限位。作为上下文的一部分，每个进程都有一个umask，通过调用umask函数设置。当进程通过带某个带mode参数的open函数用来创建一个新文件的时候，文件的访问权限位被设置为mode & ~umask。

·调用close函数关闭文件,若成功则返回0，不成功则为-1

include<unistd.h>
int close(int fd);

读和写文件

·调用read和write函数执行输入和输出
·read函数：若成功则为读的字节数，若EOF则为0，若出错则为-1
·write函数：若成功则为写的字节数，若出错则为-1

#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd,void *buf,size_t n);
ssize_t write(int fd,const void *buf,size_t n);

·read函数：从描述符为fd的当前文件位置拷贝最多n个字节到存储器位置buf。返回值：-1：一个错误；0：EOF；否则，返回值：实际传送的字节数量。
·write函数：从存储器位置buf拷贝至多n个字节到描述符fd的当前文件位置。

·不足值：read和write传送的字节比应用程序要求的少，不表示有错误
·出现不足值情况的原因：
·读时遇到EOF
·从终端读文本行
·读写网络套接字

用RIO健壮地读写

·RIO包提供了方便、健壮和高效的I/O
·RIO提供两类不同的函数：
·无缓冲的输入输出函数
·带缓冲的输入函数
·应用程序通过调用rio_readn和rio_written函数可以在存储器和文件之间直接传送数据

#include "csapp.h"
ssize_t rio_readn(int fd,void *usrbuf,size_t n);
ssize_t rio_writen(int fd,void *usrbuf,size_t n);

·rio_ readn函数在遇到EOF时，只能返回一个不足值；
·rio_ writen函数绝不会返回不足值。

·用一个程序来计算文本文件中文本行的数量的两种方法：
·用read函数来一次一个字节地从文件传送到用户存储器，检查每个字节来查找换行符。这个方法的缺点是效率低，每读取文件中的一个字节都要求陷入内核
·调用一个包装函数（rio_readlineb），它从一个内部读缓冲区拷贝一个文本行，当缓冲区变空时，会自动地调用read重新填满缓冲区

·从rio_readnb和rio_readlineb读缓冲区中传送原始字节

#include "csapp.h"

void rio_readinitb(rio_t *rp,int fd)

ssize_t rio_readlinrb(rio_t *rp,void *usrbuf,size_t maxlen);
ssize_t rio_readnb(rio_t *rp,void *usrbuf,size_t n);

读取文件元数据

·应用程序能够通过调用stat和fstat函数，检索到关于文件的信息（元数据）,若成功则为0，若出错则为-1

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
int stat(cost char *filename,struc sta *buf);
int fstat(int fd,struct stat *buf);

·宏指令：
·S_ISREG() 普通文件？二进制或文本数据
·S_ISDIR() 目录文件？包含其他文件的信息
·S_ISSOCK() 网络套接字？通过网络和其他进程通信的文件

共享文件

·内核用三个相关的数据结构表示打开的文件：
·描述符表
·文件表
·v-node表
·三种打开文件的类型：
·典型：描述符各自引用不同的文件，没有共享
·共享：多个描述符通过不同的文件表表项引用同一个文件。（关键思想：每个描述符都有自己的文件位置，对不同描述符的读操作可以从文件的不同位置获取数据）
·继承：子进程继承父进程打开文件

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函数实现I/O重定向

#include <unistd.h>

int duo2(int oldfd,int newfd);

·dup2函数拷贝描述符表表项oldfd到描述符表表项newfd，覆盖描述表表项newfd以前的内容，如果newfd已经打开，dup2会在拷贝oldfd之前关闭newfd

遇到的问题以及解决办法

问题一：练习10.1代码运行时出现问题：

发现是没有csapp.h这个头文件，需要从网上下载csapp.h和csapp.c这两个文件，下载地址：http://csapp.cs.cmu.edu/public/code.html
将下载好的两个文件移到/usr/include文件夹

打开csapp.h头文件，在 #end if 前面加上一句#include <csapp.c>
编译的时候要加上-lpthread选项

问题二：全部操作完成之后运行还是出现了问题：

将代码中Open和Close换成open和close，运行得到以下结果：

问题三：已经新建了foo.txt及baz.txt两个文件，但还是出现这样的问题，分析可能是因为没有写明文件的位置，于是更改代码，将文件路径添加到代码中：

代码运行成功！

代码托管

托管链接

托管截图

代码统计

学习进程表

	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
第零周	0/0	1/1	10/10
第一周	100/100	1/2	20/20
第二周	120/220	1/3	35/55
第三周	226/446	1/4	30/85
第五周	141/587	1/5	30/115
第六周	150/737	1/6	25/140
第七周	100/837	1/7	20/160
第八周	0/837	2/9	30/190
第九周	183/1020	2/11	20/210