20145204 张亚军《信息安全系统设计基础》第九周学习总结

教材学习内容总结

Unix I/O

• Unix文件就是一个m字节的序列：b0,b1,b2….bm-1。将所有的I/O设备都被虚拟化为文件。所有的输入输出都是在当成相对应的文件的读写。将设备映射为文件。

打开和关闭文件

• 函数 int open(char *filename,int flags,mode_t mode)
• 参数解释：
  1、返回值：类型为int型，将一个filename转换为一个文件描述符，返回一个描述符数字，总是在进程中当前没有打开的最小描述符。如果出错，返回值为-1.

2、filename：文件名

3、flags：指明进程打算如何访问这个文件，可以取的值见下：

O_RDONLY：只读
O_WRONLY：只写
O_RDWR：可读可写
O_CREAT：文件不存在，就创建新文件
O_TRUNC：如果文件存在，就截断它
O_APPEND：写操作前设置文件位置到结尾处
这些值可以用“或”连接起来。

4、mode：指定了新文件的访问权限位

读和写文件

• ssize_t read(int fd, void *buf,size_t n)
  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表示一个错误，而返回值0表示EOF。否则，返回值表示的是实际传送的字节数量。
• ssize_t write(int fd,void *buf,size_t n)
  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。返回值要么为-1,要么为写入的字节数目

用RIO包健壮地读写

1、无缓冲的输入输出函数（直接在存储器和文件之间传送数据，没有应用级缓冲，它们对将二进制数据读写到网络和从网络读写二进制数据尤其有用），对同一个描述符，可以任意交错地调用rio_readn和rio_writen；
2、带缓冲的输入函数，对同一个描述符，可以任意交错地调用rio_readnb和rio_readineb。

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),若成功，返回0，若出错则为-1.
• stat以一个文件名为输入，并且填充buf结构体。fstat函数只不过是以文件描述符而不是文件名作为输入。
• stat结构体中，st_size成员包含了文件的字节大小，st_mode为文件访问许可位。UNIX提供的宏指令根据st_mode成员来确定文件的类型：S_ISREG(),这是一个普通文件，S_ISDIR(),这是一个目录文件；S_ISSOCK()这是一个网络套接字。

共享文件

内核用三个相关的数据结构来表示打开的文件：描述符表，文件表，v-node表。
个相关的数据结构表示打开的文件：

• 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。

• 文件表：打开的文件的集合是由一张文件表表示的，所有的进程共享这张表。包括文件位置、引用计数（当前指向该表项的描述符表项数），指向v-node表的指针。

• v-node表：包含stat结构中大多数信息。

I/O重定向

通过dup2函数，对描述符表表项进行拷贝覆盖，实现重定向。

错误处理

系统级函数调用，3种不同风格的返回错误：Unix风格、 Posix风格、 DNS风格。

遇到的问题及解决方法

1、在编译时系统没有“csapp.h”文件，在网上查到资料应该在linux下自己写入“csapp.h”，fedora的，要放到 /usr/include的文件夹里面。而ubuntu下是/usr/lib。在保存文件时出现了下面的问题：

使用wq！强制保存也没有用，后来查阅资料可以用：sudo vim 文件名打开文件然后再编译就可以啦。

2、在编译文件时，Open函数和Read函数未定义，我以为是csapp.h头文件的问题，但是解决了头文件后，还是出现函数未定义，后来我尝试着把两个函数的名字统一改成小写的，编译成功。

下图是习题10_2成功运行结果：

本周代码托管

代码链接

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	3500行	30篇	400小时
第一周	40/40	1/1	20/20
第二周	30/70	1/2	30/50
第三周	21/91	1/3	28/78
第五周	131/222	1/4	20/98
第六周	32/254	1/5	21/119
第七周	200/454	1/5	21/119
第八周	0/454	1/6	10/129
第九周	84/538	1/7	15/144

参考资料

• Linux基础入门
• Linux下C语言开发基础
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