20135321余佳源——信息安全系统设计基础第十周学习总结
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\n", *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：
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\n");
else
printf(" echo is OFF, since its bit is 0\n");
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。
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\n", buf->st_mode);
printf(" links: %d\n", buf->st_nlink);
printf(" user: %d\n", buf->st_uid);
printf(" group: %d\n", buf->st_gid);
printf(" size: %d\n", (int)buf->st_size);
printf("modtime: %d\n", (int)buf->st_mtime);
printf(" name: %s\n", 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
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\n", 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：
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:\n", *++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\n", dirname);
else
{
while ( ( direntp = readdir( dir_ptr ) ) != NULL )
printf("%s\n", 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：
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:\n", *++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\n", 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\n" , 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）
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('\n');
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] = '\0';
closedir( dir_ptr );
return;
}
fprintf(stderr, "error looking for inum %d\n", (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：
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\n", size.ws_row, size.ws_col);
return 0;
}
获得终端设备的窗口大小：
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("\n");
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, ¤t_record, reclen) == reclen )
show_info(¤t_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。
用man学习理解相关系统调用, 理解参数、返回值的含义
用grep -nr xxx /usr/include 查宏定义
