UNIX环境高级编程-第三章习题
1,当读写磁盘文件时,read,write等函数确实是不带缓冲机制的吗?请说明原因。
答:所有磁盘I/O都要经过内核的块缓存区(即内核的缓冲区高速缓存)。唯一例外的是对原始磁盘设备的I/O,但是我们不考虑这种情况。既然read或write的数据都要被内核缓冲,那么术语“不带缓冲的I/O”指的是在用户的进程中对这两个函数不会自动缓冲,每次read或write就要进行一次系统调用。
2,编写一个与dup2功能相同的函数,要求不调用fcntl函数,并且要有正确的出错处理。
答:
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <limits.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/resource.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h> #define OPEN_MAX_GUESS 256 long
open_max(void) //这里是第二章的习题代码
{
long openmax;
struct rlimit rl; if ((openmax = sysconf(_SC_OPEN_MAX)) < || openmax == LONG_MAX)
{
if (getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl) < )
perror("can't get file limit");
if (rl.rlim_max == RLIM_INFINITY)
openmax = OPEN_MAX_GUESS;
else
openmax = rl.rlim_max;
}
return(openmax);
} int my_dup2(int oldfd, int newfd)
{
int fd;
int begin_fd;
long t_openmax;
int i;
t_openmax = open_max();
printf("open_max is %ld\n", t_openmax);
if(oldfd < || newfd < || oldfd > (t_openmax - ) || newfd > (t_openmax - )) //以当前系统最大打开文件数量为限
{
perror("fd error");
return -;
} if(oldfd == newfd)
{
return newfd;
}
close(newfd);
fd = dup(oldfd);
begin_fd = fd;
while(fd < (t_openmax - )) //循环对比当前复制的文件描述符是否符号要求
{
if(fd == newfd)
{
printf("get newfd\n");
break;
}
fd = dup(oldfd);
if(fd == -)
{
perror("dup error");
return -;
} }
for(i = begin_fd;i < fd; i++)
{
close(i);
}
return fd;
} int main(int argc, char *argv[])
{
int oldfd;
int newfd; char *buf="This is my_dup2 test\n"; if((oldfd = open("my_dup2_text.txt",O_RDWR|O_CREAT,)) == -)
{
perror("my_dup2_text open error");
exit(-);
}
newfd = my_dup2(oldfd, );
if(newfd == -)
{
perror("my_dup2 error");
exit(-);
}
printf("newfd is %d\n", newfd);
if(write(newfd, buf, strlen(buf)) != strlen(buf))
{
perror("write error");
exit(-);
} close(newfd);
exit();
}
3,假设一个进程执行下面3个函数调用:
fd1 = open(path, oflags);
fd2 = dup(fd1);
fd3 = open(path, oflags);
指出三个文件描述符的文件表关系。对fcntl作用于fd1来说,F_SETFD命令会影响哪一个文件描述符?F_SETEL呢?
答:fd1、fd2指向同一个文件表,fd3有新的文件表,但是v节点表与fd1、fd2一样。F_SETFD只影响fd1,因为这个标志位的作用是设置文件描述符。F_SETEL影响fd1和fd2,因为它设置的是文件的状态。
4,许多程序中都包含下面一段代码:
dup2(fd, );
dup2(fd, );
dup2(fd, );
if (fd > )
close(fd);
为了说明if语句的必要性,假设fd是1,画出每次调用dup2时3个描述符及相应的文件表项的变化情况。然后再画出fd为3的情况。
答:fd为1的情况:fd标志为0、2、1都指向同样的文件表。
fd为3的情况:fd标志为0、1、2、4都指向同样的文件表。
因为 0、1、2分别对应stdin, stdout, stderr,是不应该关闭的,这段程序的目的是把stdin, stdout, stderr这三个标准fd重定向到同一个文件描述符里,当fd大于2时,因为目的已经达成,大于2的fd已经不需要了,为了避免造成浪费,所以关闭它。
5,在bourne shell、Bourne-again shell和Korn shell中,digit1>&digit2表示要将描述符digit1重定向至描述符digit2的同一文件。请说明下面两条命令的区别。
./a.out > outfile >&
./a.out >& > outfile
答:第一条是把标准错误和标准输出都重定向到outfile,指向同一文件表项;
第二条是标准错误重定向到标准输出,然后标准输出又重定向到outfile,所以标准输出指向outfile的文件表项,标准错误指向终端的文件表项,所有标准错误都会打印到终端。
6,如果使用追加标志打开一个文件以便读、写,能否仍用lseek在任一位置开始读?能否用lseek更新文件中任一部分的数据?请编写一段程序验证。
答:能在任一位置开始读,但不能更新任一部分的数据,只能追加,程序如下:
#include <errno.h>
#include <limits.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/resource.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
{
int fd;
char buf_read[10];
char *buf="This is lseek test\n";
if((fd = open("lseek.txt",O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND,0644)) == -1)
{
perror("fd open error");
exit(-1);
}
if(write(fd, buf, strlen(buf)) != strlen(buf))
{
perror("write error");
exit(-1);
}
lseek(fd, 2, SEEK_SET);
read(fd, buf_read, 10);
lseek(fd, 2, SEEK_SET);
printf("lseek read is: %s\n", buf_read);
if(write(fd, buf, strlen(buf)) != strlen(buf))
{
perror("write error");
exit(-1);
}
close(fd);
exit(0);
}
运行结果如下:
dog@dog:~/test$ ./a.out
lseek read is: is is lsee
dog@dog:~/test$ cat lseek.txt
This is lseek test
This is lseek test
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