系统级I/O的一些代码实验

首先记录一下关于csapp.c文件的链接问题：
（以下为转载内容，原文请参见：关于csapp.h和csapp.c 的链接问题
方法一：

• 在同一目录之下分别把csapp.c和其他需要运行的c语言源程序编译成可重定位目标文件格式，拓展名为“.o”；
• 由于csapp.c中有关于线程的内容，所以将两者链接时记得带上-lpthread选项：gcc -o   * csapp.o  *.o -lpthread

方法二：

• 在csapp.h里面最后#end if之前添加   #include    
• 在要编译的头文件添加#include
• 将csapp.c与csapp.h复制添加到/usr/incude目录下：
  cp SOURCE(S)    /usr/include
  SOURCE(S)的意思就是你要复制的源文件
• 编译时同样记得加上-lpthread选项

以下正式开始

statcheck.c（文件基本信息）

/* $begin statcheck */
#include "csapp.h"

int main (int argc, char **argv) 
{
    struct stat stat;
    char *type, *readok;

    /* $end statcheck */
    if (argc != 2) {
	fprintf(stderr, "usage: %s \n", argv[0]);
	exit(0);
    }
    /* $begin statcheck */
    Stat(argv[1], &stat);
    if (S_ISREG(stat.st_mode))     /* Determine file type */
	type = "regular";
    else if (S_ISDIR(stat.st_mode))
	type = "directory";
    else 
	type = "other";
    if ((stat.st_mode & S_IRUSR)) /* Check read access */
	readok = "yes";
    else
	readok = "no";
    printf("type: %s, read: %s\n", type, readok);
    exit(0);
}

运行结果：

情形一：不带参数运行

输出了当前（可执行文件）位置信息
可见argv[0]中存储的就是当前位置，是默认传入的
而int型argc指的就是传入main函数的参数个数

情形二：带文件名参数

struct stat：结构体类型，用于存储文件的一些基本信息
st_mode:文件的模式位，设置模式位实际上就是
S_ISREG(stat.st_mode):传入文件的mode参数，检查bit位，对应文件是否是一个普通文件
S_ISDIR(stat.st_mode):是否是一个目录
S_IRUSR:宏定义，拥有者可读，若st_mode设置了相应的模式位，则与之按位与的结果就为真

files1.c（I/O重定向）

#include "csapp.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd1, fd2, fd3;
    char c1, c2, c3;
    char *fname = argv[1];
    fd1 = Open(fname, O_RDONLY, 0);
    fd2 = Open(fname, O_RDONLY, 0);
    fd3 = Open(fname, O_RDONLY, 0);
    dup2(fd2, fd3);

    Read(fd1, &c1, 1);
    Read(fd2, &c2, 1);
    Read(fd3, &c3, 1);
    printf("c1 = %c, c2 = %c, c3 = %c\n", c1, c2, c3);

    Close(fd1);
    Close(fd2);
    Close(fd3);
    return 0;
}

运行结果：

Open()是对open()的封装
int open(char *filename,int flags,mode_t mode)：参数列表依次是文件名，访问权限，模式位。
访问权限指示怎样访问这个文件，可以是O_RDONLY,O_WRONLY,O_RDWR,O_CREAT,O_TRUNC,O_APPEND即它们的或；
模式位指定了新文件的访问权限

int dup2(int oldfd,int newfd)：重定向，将文件描述符表项oldfd复制到newfd，如果在此之前newfd已经存有值了，会先关闭newfd指向的文件表

关于文件表：
如下图，每次open都创建一个文件表，v-node是共享的，即视一个文件被打开多次都只有一个v-node表

关于fflies.c中的过程如下：

下面一段代码，有助于理解一下文件描述符，文件表以及文件共享

files1.c

#include "csapp.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd1;
    int s = getpid() & 0x1;
    char c1, c2;
    char *fname = argv[1];
    fd1 = Open(fname, O_RDONLY, 0);
    Read(fd1, &c1, 1);
    if (fork()) {
	/* Parent */
	sleep(s);
	Read(fd1, &c2, 1);
	printf("Parent: c1 = %c, c2 = %c\n", c1, c2);
    } else {
	/* Child */
	sleep(1-s);
	Read(fd1, &c2, 1);
	printf("Child: c1 = %c, c2 = %c\n", c1, c2);
    }
    return 0;
}

abcde.txt

abcde

运行结果如下：

此结果不唯一
Read()同样是对read()的封装
s = getpid() & 0x1——使得子进程和父进程一个休眠1秒一个休眠0秒（sleep（s）和sleep（1-s））
文件表示意图如下：

因为子进程得到父进程的fork（）时所有信息的一个复制，故文件描述符表理所当然也被复制过来，所以它们共享相同的文件表（文件表是所有进程共享的），文件表中保存了在文件中读/写文件的当前位置。因此运行结果之一就是如上。