20145306《信息安全系统设计》第九周学习总结

教材内容总结

Unix I/O

一个Unix文件就是一个m个字节的序列，所有的I/O设备，都被模型化为文件，而所有的输入输出都被当作对相应文件的读和写来执行，Unix内核引出一个简单、低级的应用接口：Unix I/O。

所有的输入输出都能以一种统一且一致的方式来执行： 打开文件：一个应用程序想访问I/O设备时会要求内核打开相应的文件，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。内核记录有关这个文件的所有信息，应用程序只需记住描述符。 每个进程开始时都有三个打开的文件：标准输入（描述符为0）、标准输出（描述符为1）、标准错误（描述符为2）

改变当前的文件位置：对于每个打开的文件，内核保持着一个文件位置k，初始为0，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，显示的设置文件的当前位置为k。

读写文件：读操作是从文件拷贝n>0个字节到存储器，从当前位置k开始，将k增加到k+n 当k>=m时执行读操作会触发一个称为end-of-file(EOF)的条件，应用程序能检测到这个条件。 写操作就是从存储器拷贝n>0个字节到一个文件，从当前位置k开始，然后更新k。

关闭文件：当应用完成对文件的访问，会通知内核关闭文件。 作为响应，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中。 无论进程因何种原因终止，内核都会关闭所有打开的文件并释放他们的存储器资源。

打开和关闭文件

通过调用open函数来打开一个已存在的文件或创建一个新文件：

#include #include #include

int open(char *filename,int flags,mode_t mode);

返回：若成功则为新文件描述符，若出错为-1 open函数将filename转换为一个文件描述符并返回。

flags指明了进程打算如何访问这个文件：

O_RDONLY:只读 O_WRONLY:只写 O_RDWR:可读可写

flags参数也可以是一个或更多位掩码的或：

O_CREAT:如果文件不存在就创建一个截断的（空）文件 O_TRUNC:如果文件已经存在，就截断它。 O_APPEND:每次写操作前，设置文件位置到文件的结尾处。

每个进程都有一个umask，是通过调用umask函数来设置的。当进程通过带某个mode参数的open函数调用来创建一个新文件时，文件的访问权限位被设置为mode & ~umask

进程通过调用close函数关闭一个打开的文件：

#include

int close(int fd);

返回：若成功则为0，若出错则为-1

读和写文件

应用程序是通过分别调用read和write函数来执行输入输出的：

#include

ssize_t read(int fd,void *buf,size_t n);

返回：若成功则为读的字节数，若EOF则为0，若出错为-1

ssize_t write(int fd,const void *buf,size_t n);

返回：若成功则为写的字节数，若出错则为-1

read函数从描述符为fd的当前文件位置拷贝最多n个字节到存储器位置buf。

write函数从存储器位置buf拷贝至多n个字节到描述符fd的当前文件位置。

在某些情况下，read和write传送的字节比应用程序要求的要少，这些不足值不表示有错误，原因如下：

读时遇到EOF

从终端读文本行

读和写网络套接字（socket）