20135328陈都信息安全系统设计基础第十周学习总结

第十周（11.09-11.15）:

估算学习时间：共8小时
读书：1
代码：4
作业：1
博客：2
实际学习时间：共7小时
读书：1
代码：3
作业：1
博客：2

一、学习目标

1 理解I/O代码

二、学习资源

1. 教材：附录A，第10章《系统级I/O》
2. 课程资料：https://www.shiyanlou.com/courses/413 实验11，课程邀请码：W7FQKW4Y
3. 教材中代码运行、思考一下，读代码的学习方法见这。

三、学习方法

1. 进度很重要：必须跟上每周的进度，阅读，练习，问答，项目。我会认真对待每一位同学，请你不要因为困难半途而废。
2. 问答很重要：遇到知识难点请多多提问，这是你的权利更是您对自己负责的义务。问答到博客园讨论小组：http://group.cnblogs.com/103791/
3. 实践很重要：解决书中习题，实践书中实例，完成每周项目，才算真的消化了这本好书。通过实验楼环境或自己安装的虚拟机在实践中进行学习
4. 实验报告很重要：详细记录你完成项目任务的思路，获得老师点评和帮助自己复习。学习完成后在博客园中（http://www.cnblogs.com/）把学习过程通过博客发表，博客标题“信息安全系统设计基础第十周学习总结”

四、学习任务

代码阅读理解：

1. 编译运行代码
2. 使用man学习理解相关系统调用, 理解参数、返回值的含义
3. 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

五、后续学习预告（可选）：

教材第八章《异常控制流》

六、学习过程

代码练习

• cp1
  这个程序的功能是将一个文件的内容复制给另一个文件

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

define BUFFERSIZE      4096
#define COPYMODE        0644

void oops(char *, char *);

int main(int argc, char *argv[])
{
    int in_fd, out_fd, n_chars;
    char buf[BUFFERSIZE];
    if (argc != 3)
    {
        fprintf(stderr, "usage: %s source destination
", *argv);
        exit(1);
    }

    if ((in_fd = open(argv[1], O_RDONLY)) == -1)
        oops("Cannot open ", argv[1]);

    if ((out_fd = creat(argv[2], COPYMODE)) == -1)
        oops("Cannot creat", argv[2]);

    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", "");
}

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

• fileinfo
  这个函数的功能是显示文件信息，filesize则是显示文件大小

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

void show_stat_info(char *, struct stat *);

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 );
}

• ls1
  显示当前目录下的文件。

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

void do_ls(char []);

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 )
			printf("%s
", direntp->d_name );
		closedir(dir_ptr);
	}
}
 

• ls2
  查看文件的详细信息(用户名，群组名，大小，创建时间，读写权限等)。

#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();
charmodestr[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;
}

• spwd
  显示当前所在的目录。

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

ino_t	get_inode(char *);
voidprintpathto(ino_t);
voidinum_to_name(ino_t , char *, int );

int main()
{
	printpathto( get_inode( "." ) );	
	putchar('
');				
	return 0;
}

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 );		
							
	}
}

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;
}

七、遇到的问题及解决

vim中的代码只能手敲
在virtual box中安装了增强功能，可以从外界复制粘贴代码。

通过代码实现来重新实现linux的功能对于我们理解linux有帮助。

八、其他

参考资料：
-blog
- linux系统调用学习