《信息安全系统设计基础》第9周学习总结

20145336张子扬 《信息安全系统设计基础》第9周学习总结

学习目标

• 掌握系统编程和系统调用的概念
• 掌握系统编程错误处理的方式
• 掌握Unix/Linux系统级I/O:open close read write seek stat
• 掌握RIO
• 掌握I/O重定向的方法

教材学习内容总结

• 系统级I/O：输入/输出是在主存和外部设备之间拷贝数据的过程，输入操作是从I/O设备拷贝数据到主存，输出操作是从主存拷贝数据到I/O设备。

Unix I/O

Unix I/O是一个简单低级的应用接口，可以把所有的输入输出当作对文件的读写来执行

描述符：打开文件时，内核返回一个小的非负整数。 Unix外壳创建的每个进程开始时都有三个打开的文件：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）。 改变当前的文件位置：文件位置为k，初始为0。 seek操作：显式地设置文件的当前位置为k。

EOF：是一个条件，而不是一个符号。

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

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。 fd = Open("文件名",flag参数，mode参数)

关闭文件

若成功则返回0，不成功则为-1。

关闭一个已经关闭的描述符程序会出错。

读和写文件

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。

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。

ssize和size有返回值的区别

不足值：read和write传送的字节比应用程序要求的少。

产生不足值的原因： 1. 读时遇到EOF 2. 从终端读文本行 3. 读和写网络套接字

RIO包

RIO包会自动处理不足值

RIO包提供的两种函数：

无缓冲的输入输出函数

应用程序通过调用rioreadn和riowritten函数可以在存储器和文件之间直接传送数据。

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

带缓冲的输入函数

rioreadinitb：每打开一个描述符都会调用一次该函数，它将描述符fd和地址rp处的类型为rio_t的缓冲区联系起来

rioreadnb：从文件rp中最多读n个字节到存储器位置usrbuf。对同一描述符，rioreadnb和rioreadlineb的调用可以交叉进行

ssizet readlineb：从文件rp中读取一个文本行（包括结尾的换行符），将它拷贝到存储器位置usrbuf，并用空字符来结束这个文本行

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）

stat函数以文件名作为输入

st_size成员包含了文件的字节数大小

st_mode成员编码了文件访问许可位和文件类型

内核使用三个相关的数据结构来表示打开的文件： 1. 描述符表：每个打开的描述符表项指向文件表中的一个表项 2. 文件表：所有进程共享这张表，每个表项包括文件位置，引用计数，以及一个指向v-node表对应表项的指针 3. v-node表：所有进程共享这张表，包含stat结构中的大多数信

教材学习中的问题和解决过程

csapp无法找到

在http://csapp.cs.cmu.edu/public/code.html 里进行下载

也可以用<stdio.h><fcntl.h><unistd.h>这三个头文件等效替代

本周代码托管截图

代码托管链接：http://git.oschina.net/Zziyang/CS10

 

学习进度条

	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
第二周	0/0	1/2	19/20
第三周	80/80	1/3	25/44
第四周	110/190	1/4	23/67
第五周	60/250	2/6	26/93
第六周	80/330	2/8	25/118
第七周	60/390	1/9	25/133
第八周	0/390	2/11	22/155
第九周	70/460	2/13	23/178