2017-2018-1 20155308 《信息安全系統設計基礎》第十週課上+課下測試

2017-2018-1 20155308 《信息安全系統設計基礎》第十週課上+課下測試

程序運行

1. 理解test.c, 說出程序功能
2. 編譯運行程序，提交運行截圖

#include    <stdio.h>
#include    <stdlib.h>
#include    <fcntl.h>
main()
{
    int fd ;
    int newfd;
    char    line[100];
    fgets( line, 100, stdin ); printf("%s", line );
    fgets( line, 100, stdin ); printf("%s", line );
    fgets( line, 100, stdin ); printf("%s", line );
    fd = open("data", O_RDONLY);    
newfd = dup2(fd,0); 
if ( newfd != 0 ){
        fprintf(stderr,"Could not duplicate fd to 0\n");
        exit(1);
    }
    close(fd);          
fgets( line, 100, stdin ); printf("%s", line );
    fgets( line, 100, stdin ); printf("%s", line );
    fgets( line, 100, stdin ); printf("%s", line );
}

• 程序功能爲：

一、首先採集三次用戶輸入並打印出來

二、以只讀的方式打開data文件，記爲fd

三、用newfd複製fd中的文件並打印用戶輸入，失敗，輸出「不能複製fd」

• 編譯運行程序
  

stat命令的實現-mysate

學習使用stat(1),並用C語言實現

1. 提交學習stat（1）的截圖
2. man -k ,grep -r的使用
3. 僞代碼
4. 產品代碼 mystate.c，提交碼雲連接
5. 測試代碼，mystat 與stat（1）對比，提交截圖

• 利用 man命令學習stat(1)，man 1 stat

• man -k stat

• 僞代碼：獲取stat結構體並打印

• 產品代碼碼雲連接

https://gitee.com/haowenfei25/XinXiAnQuanXiTongSheJiJiChu20155308/blob/master/ketang/stat.c

• mystat 與stat（1）對比

課下做業-IPC

研究Linux下IPC機制：原理，優缺點，每種機制至少給一個示例，提交研究博客的連接

• 共享內存
• 管道
• FIFO
• 信號
• 消息隊列

介紹

在linux下的多個進程間的通訊機制叫作IPC(Inter-Process Communication)，它是多個進程之間相互溝通的一種方法。在linux下有多種進程間通訊的方法：半雙工管道、命名管道、消息隊列、信號、信號量、共享內存、內存映射文件，套接字等等。使用這些機制能夠爲linux下的網絡服務器開發提供靈活而又堅固的框架。

共享內存

• 原理：共享內存是在多個進程之間共享內存區域的一種進程間的通訊方式，由IPC爲進程建立的一個特殊地址範圍，它將出如今該進程的地址空間（這裏的地址空間具體是哪一個地方？）中。其餘進程能夠將同一段共享內存鏈接到本身的地址空間中。全部進程均可以訪問共享內存中的地址，就好像它們是malloc分配的同樣。若是一個進程向共享內存中寫入了數據，所作的改動將馬上被其餘進程看到。

• 優缺點：共享內存是IPC最快捷的方式，由於共享內存方式的通訊沒有中間過程，而管道、消息隊列等方式則是須要將數據經過中間機制進行轉換。共享內存方式直接將某段內存段進行映射，多個進程間的共享內存是同一塊的物理空間，僅僅映射到各進程的地址不一樣而已，所以不須要進行復制，能夠直接使用此段空間。
• 例子：一個進程write存儲輸入，一個進程將讀出共享內存中的數據

• 生成共享內存

文件爲：sharememory1.c

碼雲連接：

• 獲取共享內存

文件爲：sharememory2.c

碼雲連接：

• 結果：
  

管道

• 原理：管道實際是用於進程間通訊的一段共享內存，建立管道的進程稱爲管道服務器，鏈接到一個管道的進程爲管道客戶機。一個進程在向管道寫入數據後，另外一進程就能夠從管道的另外一端將其讀取出來。

• 優缺點：管道是由內核管理的一個緩衝區,一個緩衝區不須要很大，它被設計成爲環形的數據結構，以便管道能夠被循環利用。當管道中沒有信息的話，從管道中讀取的進程會等待，直到另外一端的進程放入信息。當管道被放滿信息的時候，嘗試放入信息的進程會等待，直到另外一端的進程取出信息。當兩個進程都終結的時候，管道也自動消失。
  管道只能在本地計算機中使用，而不可用於網絡間的通訊。
• 例子：一個進程向管道文件中寫數據，一個進程將讀出數據

• 向管道文件中寫數據

文件爲：PIPE1.c

碼雲連接：

• 從管道文件中讀數據

文件爲：PIPE2.c

碼雲連接：

• 結果

FIFO

• 原理：命名管道（FIFO）是一種特殊類型的文件，它在系統中以文件形式存在。這樣克服了管道的弊端，他能夠容許沒有親緣關係的進程間通訊。

• 例子：一個進程向文件中寫數據，一個進程將讀出數據並丟棄

• 向命名管道文件中寫數據

文件爲：FIFO1.c

碼雲連接：

• 從命名管道文件中讀數據並丟棄

文件爲：FIFO2.c

碼雲連接：

• 結果

信號

• 原理：信號機制是unix系統中最爲古老的進程之間的通訊機制，用於一個或幾個進程之間傳遞異步信號。信號能夠有各類異步事件產生，好比鍵盤中斷等。shell也可使用信號將做業控制命令傳遞給它的子進程。

• 優缺點：對於命名管道FIFO來講，IO操做和普通管道IO操做基本同樣，可是二者有一個主要的區別，在命名管道中，管道能夠是事先已經建立好的

• 例子

文件爲：signal.c

碼雲連接：

• 結果

消息隊列

• 原理：消息隊列是內核地址空間中的內部鏈表，經過linux內核在各個進程直接傳遞內容，消息順序地發送到消息隊列中，並以幾種不一樣的方式從隊列中得到，每一個消息隊列能夠用IPC標識符惟一地進行識別。內核中的消息隊列是經過IPC的標識符來區別，不一樣的消息隊列直接是相互獨立的。每一個消息隊列中的消息，又構成一個獨立的鏈表。

• 優缺點：消息隊列克服了信號承載信息量少，管道只能承載無格式字符流。命名管道相比，消息隊列的優點在於:一、消息隊列也能夠獨立於發送和接收進程而存在，從而消除了在同步命名管道的打開和關閉時可能產生的困難。二、同時經過發送消息還能夠避免命名管道的同步和阻塞問題，不須要由進程本身來提供同步方法。三、接收程序能夠經過消息類型有選擇地接收數據，而不是像命名管道中那樣，只能默認地接收。

代碼中運行的問題

在課堂實驗第二部分，設計mystat時，編譯經過後，若是要運行「1.txt」文件，必定要加上文件的名稱，即

./stat 1.txt

而不是

./stat

感覺

此次的課堂實驗測試了咱們學習的內容，感受我本身在新理解一個事物的時候仍是不能很好地利用它，因此第二項測試沒有完整地提交，並且完成的程度也不太好。

經過課下練習，我從新學習了Linux下IPC機制：原理，優缺點。我經過對這幾種機制的瞭解和學習，更好地掌握了這方面的知識。