信息安全系统设计基础第十周学习总结

上周已完成第十章 系统I/O的学习笔记，这周对主要对附录A 错误处理进行学习，并对第十章进行进一步理解。

附录A 错误处理

基于错误处理包装函数

思想：给定的基本级系统函数foo，我们有相同参数的、函数名大写的包装函数Foo；包装函数调用基本函数并检查错误。如果发现了错误，包装函数就终止进程并返回一条信息；当基本函数无误的时候，包装函数就返回调用者。（包装函数被封装在源文件csapp.c中）

A.1 Unix系统中的错误处理

系统基函数调用时用三种不同风格的返回错误：Unix风格和Posix风格和DNS风格。

1. unix风格

   例如fork函数和外套函数，返回值既包括错误代码，又包括有用的结果。

    if((pid = wait(NULL))<0)
    {
       fprintf(stderr,"wait error:%s\n",strerror(errno));   //将errno设置为指向错误原因的代码
       exit(0);
    }
   

2. Posix风格

   例如pthread，函数只返回调用成功（0）或者失败（非0），任何有用的信息都返回在通过调用引用进来的参数中。

3. DNS风格

   gethostbyname和gethostbyaddr检索NDS（域名系统）库；它们在错误的时候会返回NULL，并设置全局变量h_errno。

A.2 错误处理包装函数

1. unix风格

     pid_t Wait(int *status)
     {
        pid_t pid;
        if(pid = wait(status)<0)
        unix_error("wait error");
        return pid;
     }
   

2. Posix风格

     void Pthread_detach(pthread_t tid)
     {
        int rc;
        if(rc=pthread_detach(tid) != 0)
        posix_error(rc,"Pthread_detach error");
      }
   

3. DNS风格

     struct hostent *Gethostbyname(const char *name)
     {
        struct hostname *p;
        if((p = gethostbyname(name)) == NULL)
        dns_error("Gethostbyname error");
        return p;
     }
   

重要命令：

man -k key1 | grep key2| grep 2   : 根据关键字检索系统调用
grep -nr XXX /usr/include  ：查找宏定义，类型定义

系统调用：文件I/O 如何用Linux学习系统编程

who

多用户系统如何知道谁在使用系统？who

1. who能做什么，查阅一下：

   

2. who命令的工作流程是：

   打开utmp文件，针对文件，读取一条记录，显示记录，关闭文件。

3. 如何实现who？

   代码思想：从UTMP_FILE文件中读取想要的信息到存储器中，然后再用标准输出函数打印到屏幕上，最后关闭文件。

    #include	<stdio.h>
    #include	<stdlib.h>
    #include	<utmp.h>
    #include	<fcntl.h>
    #include	<unistd.h>
   
    #define	SHOWHOST	
   
    int show_info( struct utmp *utbufp )
    {
         printf("%-8.8s", utbufp->ut_name);	
         printf(" ");				
         printf("%-8.8s", utbufp->ut_line);	
         printf(" ");				
         printf("%10ld", utbufp->ut_time);	
         printf(" ");				
         #ifdef	SHOWHOST
         printf("(%s)", utbufp->ut_host);	
         #endif
         printf("\n");				
   
         return 0;
    }
    int main()
    {
         struct utmp	 current_record;	
         int  utmpfd;		
         int  reclen = sizeof(current_record);
   
          /*打开UTMP_FILE读取信息，如果打开失败则输出失败信息。*/
       	 if ( (utmpfd = open(UTMP_FILE, O_RDONLY)) == -1 ){
         perror( UTMP_FILE );	
         exit(1);
    }
         /*读取信息到存储器中，reclen就是是读的字节数，然后再调用函数打印出来。*/
    while ( read(utmpfd, &current_record, reclen) == reclen )
    {
         show_info(&current_record);
         close(utmpfd);
         return 0;			
    }
   

cp

——复制文件
cp src dst

cp能干什么，查阅一下：

cp

 #include        <stdio.h>//标准输入输出
 #include        <stdlib.h>//C标准函数库
 #include        <unistd.h>//Unix类系统定义符号常量
 #include        <fcntl.h>//定义了很多宏和open，fcntl函数原型

 #define BUFFERSIZE      4096//定义存储器容量
 #define COPYMODE        0644//定义复制的长度

 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];//存储器位置

/*cp的参数有两个，分别是要复制的文件，和目的目录，这样一共应该是有三个操作数
所以要先检查argc的值是否为三，如果不是，返回标准错误*/
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
如果返回-1，代表打开失败，提示错误*/
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
如果返回-1，代表创建失败，提示错误*/
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。
这里判断复制是否成功：
如果能读取顺利，而读取的位数和写的位数不同，是写错误；
如果读取失败，是读错误。*/
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]);

/*这里执行的是关闭文件的动作，in_fd和out_fd两个文件描述符
所指向的文件只要有一个关闭错误，就提示关闭错误。*/
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);//用来将上一个函数发生错误的原因输出到标准设备(stderr)
   exit(1);
}

ls

——读取文件名和文件属性

ls能干什么：

• ls -l

• ls -a

• ls -lu:最后访问时间

• ls -s:以块为单位的文件大小

• ls -t:按时间排序

• ls -F：显示文件类型

ls -l能做什么？

显示文件信息：模式（文件类型file(1)，访问控制），链接数，文件所有者，组，大小，最后修改时间，文件名

ls（1）

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

void do_ls(char []);

int main(int argc, char *argv[])
{
   /*如果操作数只有1个，表明ls后面没有带参数，默认为当前目录，.表示当前目录。*/
   if ( argc == 1 )
      do_ls( "." );
   /*如果ls后面有参数，就把参数读入argv中。*/
   else
	  while ( --argc ){
	  	 printf("%s:\n", *++argv );
		 do_ls( *argv );
	  }
   return 0;
}

/*因为ls和dir功能相近，用dir来实现ls*/
void do_ls( char dirname[] )
{
    DIR		*dir_ptr;
    struct dirent	*direntp;

    /*如果没有指向的那个地址，报错*/
    if ( ( dir_ptr = opendir( dirname ) ) == NULL )
	    fprintf(stderr,"ls1: cannot open %s\n", dirname);
    else
    {
       /*递归的方式来读取*/
	   while ( ( direntp = readdir( dir_ptr ) ) != NULL )
		  printf("%s\n", direntp->d_name );
	   closedir(dir_ptr);
    }
}

ls2

ls2前半部分和ls1一样，所不同的只是多出来了一部分，用来显示文件的详细信息，比如用户名，群组名，大小，创建时间，读写权限等。

参考资料：

    《深入理解操作系统》
    
    闫佳歆博客关于实践代码部分