2018-2019-1 20165228 《信息安全系统设计基础》第六周学习总结

2018-2019-1 20165228 《信息安全系统设计基础》第五周学习总结

教材学习内容总结

第十章 系统级I/O

• 输入/输出是在主存和外部设备之间复制数据的过程。输入操作是从I/O设备复制数据到主存，输出操作是从主存复制数据到I/O设备。

Unix I/O

• 一个Linux文件就是一个m字节的序列，所有的I/O设备都被模型化为文件，而所有的输入和输出都被当做对相应文件的读和写来执行。这种将设备优雅地映射为文件的方式，允许Linux文件内核引出一个简单、低级的应用接口，称为Unix I/O。

文件

• 普通文件：包含任意数据，应用程序通常区分文本文件和二进制文件，对内核而言，文本文件和二进制文件无区别。
• 目录：包含一组链接的文件，每个链接都将一个文件名映射到一个文件，这个文件可能是另一个目录。
• 套接字：用来与另一个进程进行跨网络通信的文件
  Linux内核将所有文件都组织成一个目录层次结构，由名为/的根目录确定。

打开和关闭文件

• 进程是通过调用open函数来打开一个已存在的文件或者创建一个新文件。
• open函数将filename转换成一个文件描述符，并且返回描述符数字，返回的描述符总是在进程中当前没有打开的最小描述符。flags参数指明了进程打算如何访问这个文件:
  O_RDONLY：只读
  O_WRONLY：只写
  O_RDWR：可读可写
• flags参数也可以是一个或者更多位掩码的或，为写提供一些额外提示。
  O_CREAT：不存在则创建它的一个截断的空文件
  O_TRUNC：如果存在，则截断
  O_APPEND：每次从文件末尾处进行写操作

读/写文件

• 读/写操作分别是调用read/write函数实现的
• read：从描述符为fd的当前文件位置复制最多n个字节到内存位置buf，返回-1表示一个错误，返回0表示EOF，否则表示实际传送的字节数。
• write：从内存为止buf复制最多n个字节到描述符fd的当前位置

RIO包健壮读写

• 自动处理read和write的不足值
• RIO提供两类不同的函数：
  无缓冲的输入输出函数：调用rio_readn和rio_writen，应用程序可以在内存和文件之间直接传送数据。
  带缓冲的输入函数：调用一个包装函数(rio_readlineb)从一个内部读缓冲区复制一个文本行，当缓冲区变空时，会自动调用read重新填满缓冲区。

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，有时也称为文件的元数据。

教材学习中的问题和解决过程

• 问题1：C的标准I/O库与Linux I/O有什么关系
• 解决方法：I/O分类：有两种I/O，一是文件I/O，而c语言的封装叫标准I/O。标准I/O是基于文件I/O的，标准IO调用了文件IO，也优化了文件IO，例如引入缓存机制。所以C标准I/O库函数在头文件stdio.h中声明，而read、 write等函数(文件I/O)在头文件unistd.h中声明 。linux中的C语言头文件存放在/usr/include下，可以打开查看具体定义。