20145339 《信息安全系统设计基础》第九周学习总结

Posted 2020-08-19 20145339顿珠

教材学习内容总结

Unix I/O

输入/输出 是在主存和外部设备之间拷贝数据的过程 一个Unix文件就是一个m字节的序列：B0、B1、、、Bk、、、Bm-1，如网络、磁盘、终端，都被模式化为文件，所有的输入输出都被当作对相应文件的读和写来执行。

打开文件：

内核返回描述符，以标识文件。内核记录有关打开文件的所有信息。unix创建每个进程都有：标准输入、标准输出、标准错误 改变当前的文件位置：这个文件位置是从文件开头起始的字节偏移量 读写文件 关闭文件

打开、关闭文件

int open(char*filename, int flags,mode_t mode); open 函数将filename转换为一个文件描述符，并且返回描述符数字 flags参数指明进程打算如何访问 mode参数指定新文件的访问权限

int close(int fd);

进程通过调用close函数关闭一个打开的文件，关闭一个已关闭的描述符会出错

读和写文件

应用程序是通过分别调用read和write函数来执行输入和输出。 RIO，会自动处理上文中所述的不足值。提供了无缓冲的输入输出函数和带缓冲的输入函数

RIO无缓冲的输入输出函数：调用rioreadn和riowriten

RIO带缓冲的输入函数：rio_readlineb，从一个内部读缓冲区拷贝一个文本行

每打开一个描述符都会调用一次rioreadinitb函数，它将描述符fd和地址rp处的一个类型为riot的读缓冲区联系起来 对同一描述符，对rio_readlineb和rioreadnb的调用可以任意交叉进行。然而对这些带缓冲的函数调用却不应和无缓冲的rioreadn交叉使用

读取文件元数据

应用程序能够通过调用stat和fstat函数，检索到关于文件的元数据 stat以文件名作为输入。fstat以文件描述作为输入 stsize成员 包括文件的字节数大小。stmode成员编码了文件的访问许可位和文件类型 普通文件包括某种类型的二进制或文本数据 目标文件包含关于其他文件的信息 套接字是一种用来通过网络与其他进程通信的文件

Unix提供的宏指令根据st_mode成员来确定文件的类型

宏指令：SISREG() 普通文件？二进制或文本数据 宏指令：SISDIR() 目录文件？包含其他文件的信息 宏指令：S_ISSOCK() 网络套接字？通过网络和其他进程通信的文件

教材学习中的问题和解决过程

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 man cp

在帮助文档中，通过/+关键词查找，向后查找：n，向前：N

grep -r递归查找-v反向查找

 

标准I/O库将一个打开的文件模型化为一个流。一个流就是一个指向FILE类型的结构的指针。每个ANSI C程序开始时都有三个打开的流：

include<stdio.h> extern FILE stdin; //标准输入，描述符0 extern FILE stdout; //标准输出，描述符1 extern FILE *stderr; //标准错误，描述符2```

类型为FILE的流是对文件描述符和流缓存区的抽象。流缓冲区的目的和RIO读缓冲区的一样，就是使开销较高的UnixI/O系统调用的数量尽可能的少。 各类I/O关系

Unix I/O是在操作系统内核中实现的。

较高级别的RIO和标准I/O函数都是基于Unix函数来实现的。 RIO函数是专为本书开发的read和write的健壮的包装函数。他们自动处理不足值，并且为读文本行提供一种高效的带缓冲的方法 标准I/O函数提供了Unix函数的一个更加完整的带缓冲的替代品，包括格式化的I/O例程。 标准I/O流，从某种意义上是全双工的，但对流的限制和对套接字的限制有时会相互冲突。 限制一：跟在输出函数之后的输入函数 限制二：分在输入函数的输出函数 由此，建议在网络套接字上不要使用标准 I/O函数来进行输入和输出，而要使用健壮的RIO函数。

问题解决

1.flags参数：

O_TRUNC：如果文件已经存在，就截断它。 如何理解截断？

在c++中ios:

:trunc与ios::out的效果应该是一样的，也就是打开文件的时候先将文件的内容清空，再进行写入。并不是删除文件。 截断后文件就是空文件了，所有文件指针可以说在最前面也是最后面。截断后文件还是那个文件（如果文件存在的话），但是内容没有了。 类比可知，O_TRUNC : 如果文件已存在，就截断它(长度被截为0，属性不变) 2.练习题10.1 代码输入后编译显示找不到csapp.h

解决：

通过搜索得知csapp.h是一堆头文件的打包，在http://csapp.cs.cmu.edu/public/code.html 这里可以下载，linux应该没有自带csapp.h。于是更改了头文件，编译成功。