操作系统原理实验报告（系统调用基础）

1. 实验题目

编写实现将一个文件内容复制到目标文件的程序，程序首先提示用户输入源文件和目标文件名，使用Windows或POSIX API编写该程序，要求包含必要的错误检查，包括确保源文件存在。
正确设计并测试程序后，使用可以跟踪系统调用的实用程序来运行该程序。Linux系统提供strace程序，Solaris 和 Mac OS X系统使用dtrace命令，Windows使用Windows版本的调试器跟踪该程序。

2. 相关原理与知识

2.1 文件指针

文件指针是指向一个FILE的结构体，这个结构体里包括一个文件描述（在Windows下也被称为文件句柄）和一个I/O缓冲区。文件描述符用于C标准的IO库调用中，用于标识文件。FILE中包含文件描述符元素，可以用fopen()直接获取指针fp，使用fp获得fp中所包含文件描述符fd的信息。

2.2 strace

用来跟踪进程执行时的系统调用和所接收的信号。在Linux中，进程不能直接访问硬件设备，当进程需要访问硬件设备(比如读取磁盘文件，接收网络数据等等)时，必须由用户态模式切换至内核态模式，通过系统调用访问硬件设备。strace可以跟踪到一个进程产生的系统调用,包括参数，返回值，执行消耗的时间。通过使用strace ./1_1来执行对程序1_1系统调用的追踪。

2.3 feof()

检测流上的文件结束符的函数，如果文件结束，则返回非0值，否则返回0。

2.4 文件打开与关闭

（1）fopen()函数用于打开文件, 其调用格式为:*fopen( *filename, *type);第一个形式参数表示文件名, 可以包含路径和文件名两部分；第二个形式参数表示打开文件的类型。
（2）fclose()函数用来关闭一个由fopen()函数打开的文件 , 其调用格式为:fclose(FILE *stream);该函数返回一个整型数。当文件关闭成功时, 返回0，否则返回一个非零值。可以根据函数的返回值判断文件是否关闭成功。

2.5 文件读写

fwrite()和fread()是以记录为单位的I/O函数,一般用于二进制文件的输入输出。

3. 实验过程

编辑原文件，为被复制对象

原文件内容如下

执行程序，目标文件为copy.txt，文件内容复制成功

打开目标文件查看其内容

与原文件内容一致，复制成功

调用strace对该程序执行中使用的系统调用进行跟踪

4. 实验结果与分析

复制成功，将原文件ori.txt内容复制至copy.txt中。
使用strace后，系统调用如下

5. 问题总结

（1） 问题：对于文件指针以及与文件操作有关的函数理解不够
解决办法：通过查阅资料，认真研读相关函数参数学习巩固函数的使用，通过阅读例子，进一步加深对函数的理解，从而正确使用。
（2）问题：不会使用strace
解决办法：通过查阅资料，研读例子，学习使用strace命令追踪程序中使用的系统调用并显示，通过该命令，学习到了文件复制程序中所使用的系统调用，对于程序以及系统调用都有了更深的理解。

6. 源代码

#include
int copy(char *ori_name,char *obj_name)
{
	FILE *in = NULL;
	FILE *out = NULL;
	char data;
	if((in = fopen(ori_name,"rb")) == NULL)
	{
		printf("Failed open\n!");
		return (1);
	}
	if ((out = fopen(obj_name,"wb+")) == NULL)
	{
		printf("Failed creat!\n");
		fclose(in);
		return (1);
	}

	while(!feof(in))
	{
		if(1== fread(&data,sizeof(char),1,in))
		  fwrite(&data,sizeof(char),1,out);
	}
	fclose(in);
	fclose(out);
	return (0);
}

int main(void)
{
	char ori_name[200];
	char obj_name[200];
	printf("Please input the file name to copy:");
	scanf("%s",ori_name);
	printf("Please input the object name:");
	scanf("%s",obj_name);

	if(copy(ori_name,obj_name))
	{
		printf("Failed copy!\n");
	}	  
	else 
	{
		printf("Successed copy!\n");
	}
	return 0;
}