20135201李辰希第九周实验报告

 

学习计时：共xxx小时 读书： 代码： 作业： 博客：

一、学习目标

1. 掌握系统编程和系统调用的概念 2. 掌握系统编程错误处理的方式 3. 掌握Unix/Linux系统级I/O:open close read write seek stat  4. 掌握RIO 5. 掌握I/O重定向的方法

二、学习资源

1. 教材：附录A，第10章《系统级I/O》 2. 课程资料：https://www.shiyanlou.com/courses/413   实验11，课程邀请码：W7FQKW4Y 3. 教材中代码运行、思考一下，读代码的学习方法见这。

三、学习方法

1.  进度很重要：必须跟上每周的进度，阅读，练习，问答，项目。我会认真对待每一位同学，请你不要因为困难半途而废。 2. 问答很重要：遇到知识难点请多多提问，这是你的权利更是您对自己负责的义务。问答到博客园讨论小组：http://group.cnblogs.com/103791/ 3. 实践很重要：解决书中习题，实践书中实例，完成每周项目，才算真的消化了这本好书。通过实验楼环境或自己安装的虚拟机在实践中进行学习 4. 实验报告很重要：详细记录你完成项目任务的思路，获得老师点评和帮助自己复习。学习完成后在博客园中（http://www.cnblogs.com/）把学习过程通过博客发表，博客标题“信息安全系统设计基础第九周学习总结”

四、学习任务

1. 阅读教材，注意每个系统调用的参数、返回值，会查帮助文档 完成课后练习（书中有参考答案）重点：10.1、10.2、10.3、10.4、10.5 2.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 3. 考核：教材内容，练习题把数据变换一下 4. 实验：需要动手的到实验楼中练习一下

五、后续学习预告（可选）：

教材第八章《异常控制流》

六、学习过程

1.输入/输出（I/O）   I/O是主存和外部设备（如磁盘驱动器、终端和网络）之间拷贝数据的过程。 输入操作是从I/O设备拷贝数据到主存。 输出操作是从主存拷贝到I/O设备。 2.Unix I/O  在unix中所有的I/O设备都被模型化为文件，这使得所有的输入输出都能以一种统一的方式进行。 打开文件：一个应用程序通过要求内核打开相应的文件，来宣告它想要访问一个I/O设备。内核返回一个小的非负整数，叫做描述符，它在后续对此文件的所有操作中标识这个文件。 改变当前文件位置：对于每一个打开的文件，内核保持着一个文件位置k，初始时为0。这个文件位置是从文件开头起始的字节偏移量。应用程序能够通过执行seek操作，显示地显示当前文件位置。 读写文件：一个读操作就是从文件拷贝n>0个字节到存储器，从当前文件位置k开始，然后将增加到k+n。给定一个大小为m字节的文件，当k>=m时执行读操作会触发一个称为end-of-file(EOF)的·条件，应用程序会检测到这个符号。注：在文件结尾处并没有明确的"EOF符号"。 关闭文件:当应用完成对文件的访问后，它会通知内核关闭这个文件。内核释放文件打开时创建的数据结构，并将这个描述符恢复到可用的描述符池。无论一个进程因为何种原因终止时，内核都会关闭所有打开的文件并释放了它们的存储器资源。   3.打开和关闭文件 进程通过调用open函数来打开一个存在的文件或者创建一个新文件。 　　filename为文件描述符，并且返回描述符数字。返回的描述符总是在进程中当前没打开的最小描述符。 　　flags参数指明了进程打算如何访问这个文件 flags参数： O_RDONLY：只读。 O_WRONLY：只写。 O_RDWR：可读可写。 O_CREAT：如果文件不存在，就创建它的一个截断的（空）文件。 O_TRUNC：如果文件存在就截断它。 O_APPEND：在每次写操作前，设置文件位置到文件结尾处。   mode参数指定了新文件的访问权限位。   4 用RIO包健壮地读写 RIO包的实质：I/O包  RIO包提供的两种函数： 1.无缓冲的输入输出函数 2.带缓冲的输入函数（线程安全）  应用程序通过调用rioreadn和riowritten函数可以在存储器和文件之间直接传送数据。 #include "csapp.h" ssize_t rio_readn(int fd,void *usrbuf,size_t n); ssize_t rio_writen(int fd,void *usrbuf,size_t n); rio_ readn函数在遇到EOF时，只能返回一个不足值；  rio_ writen函数后局不会返回不足值。   5.共享文件 内核表示打开文件的数据结构 描述符表：每个进程都有它独立的描述符表，它的表项是由进程打开的文件描述符来索引的。每个打开描述符表项指向文件表中的一个表象。 文件表：打开文件的集合是由一个张文件表来表示的，所有进程都共享这张表。每个文件表的表项组成包括当前文件位置、引用计数（即当前指向该表的描述符项目数），以及一个指向v-node表中对应表项的指针。关闭一个描述符会减少相应的文件表表项中的引用记数。内核不会删除这个文件表表项，直到他的引用计数为零。 v-node表：同文件表一样，所有的进程共享这张v-node表。每个表项都包含stat结构中的大多数信息包括st_mode和st_size成员。 6.I/O重定向     Unix外壳提供I/O重定向操作符，允许用户将磁盘文件和标准输入输出联系起来。一般通过调用dup2函数实现I/O重定向。   7.标准I/O 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ANSIC程序开始都有三个打开的流stdin、stdout和stderr，分别对应于标准输入、标准输出、标准错误。 #include <stdio.h> extern FILE *stdin; extern FILE *stdout; extern FILE *stderr; 类型为FILE的流是对文件描述符和流缓冲区的抽象。流缓冲区的目的和RIO读缓冲区的一样，就是开销较高的Unix I/O系统调用的数量尽量能的小。

七、遇到的问题及解决

这次很早就提交了，但周日晚上检查的时候发现随笔里啥也没有，所以只能先补一个简单版的，因为实验的截图都已经随手删了，所以没法体现实验的内容。 实验的时候被csapp.h卡住了，后来找同学解决了问题。

八、其他

这次的实验没有太大问题。但是代码之类的只能纯敲或者百度，对于代码的理解能力还是比较差。