2017-2018-1 20155308 《信息安全系统设计基础》第十周课上+课下测试

程序运行

理解test.c, 说出程序功能
编译运行程序，提交运行截图

#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
");
		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 );
}

程序功能为：

1、首先采集三次用户输入并打印出来

2、以只读的方式打开data文件，记为fd

3、用newfd复制fd中的文件并打印用户输入，失败，输出“不能复制fd”

编译运行程序

stat命令的实现-mysate

学习使用stat(1),并用C语言实现

提交学习stat（1）的截图
man -k ,grep -r的使用
伪代码
产品代码 mystate.c，提交码云链接
测试代码，mystat 与stat（1）对比，提交截图

利用 man 命令学习stat(1)，man 1 stat

man -k stat

伪代码：获取stat结构体并打印
产品代码码云链接

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

mystat 与stat（1）对比

课下作业-IPC

研究Linux下IPC机制：原理，优缺点，每种机制至少给一个示例，提交研究博客的链接

共享内存
管道
FIFO
信号
消息队列

介绍

在linux下的多个进程间的通信机制叫做IPC(Inter-Process Communication)，它是多个进程之间相互沟通的一种方法。在linux下有多种进程间通信的方法：半双工管道、命名管道、消息队列、信号、信号量、共享内存、内存映射文件，套接字等等。使用这些机制可以为linux下的网络服务器开发提供灵活而又坚固的框架。

共享内存

原理：共享内存是在多个进程之间共享内存区域的一种进程间的通信方式，由IPC为进程创建的一个特殊地址范围，它将出现在该进程的地址空间（这里的地址空间具体是哪个地方？）中。其他进程可以将同一段共享内存连接到自己的地址空间中。所有进程都可以访问共享内存中的地址，就好像它们是malloc分配的一样。如果一个进程向共享内存中写入了数据，所做的改动将立刻被其他进程看到。
优缺点：共享内存是IPC最快捷的方式，因为共享内存方式的通信没有中间过程，而管道、消息队列等方式则是需要将数据通过中间机制进行转换。共享内存方式直接将某段内存段进行映射，多个进程间的共享内存是同一块的物理空间，仅仅映射到各进程的地址不同而已，因此不需要进行复制，可以直接使用此段空间。
例子：一个进程write存储输入，一个进程将读出共享内存中的数据
生成共享内存

文件为：sharememory1.c

码云链接：

获取共享内存

文件为：sharememory2.c

码云链接：

结果：

管道

原理：管道实际是用于进程间通信的一段共享内存，创建管道的进程称为管道服务器，连接到一个管道的进程为管道客户机。一个进程在向管道写入数据后，另一进程就可以从管道的另一端将其读取出来。
优缺点：管道是由内核管理的一个缓冲区,一个缓冲区不需要很大，它被设计成为环形的数据结构，以便管道可以被循环利用。当管道中没有信息的话，从管道中读取的进程会等待，直到另一端的进程放入信息。当管道被放满信息的时候，尝试放入信息的进程会等待，直到另一端的进程取出信息。当两个进程都终结的时候，管道也自动消失。
管道只能在本地计算机中使用，而不可用于网络间的通信。
例子：一个进程向管道文件中写数据，一个进程将读出数据
向管道文件中写数据

文件为：PIPE1.c

码云链接：

从管道文件中读数据

文件为：PIPE2.c

码云链接：

结果

FIFO

原理：命名管道（FIFO）是一种特殊类型的文件，它在系统中以文件形式存在。这样克服了管道的弊端，他可以允许没有亲缘关系的进程间通信。
例子：一个进程向文件中写数据，一个进程将读出数据并丢弃
向命名管道文件中写数据

文件为：FIFO1.c

码云链接：

从命名管道文件中读数据并丢弃

文件为：FIFO2.c

码云链接：

结果

信号

原理：信号机制是unix系统中最为古老的进程之间的通信机制，用于一个或几个进程之间传递异步信号。信号可以有各种异步事件产生，比如键盘中断等。shell也可以使用信号将作业控制命令传递给它的子进程。
优缺点：对于命名管道FIFO来说，IO操作和普通管道IO操作基本一样，但是两者有一个主要的区别，在命名管道中，管道可以是事先已经创建好的
例子

文件为：signal.c

码云链接：

结果

消息队列

原理：消息队列是内核地址空间中的内部链表，通过linux内核在各个进程直接传递内容，消息顺序地发送到消息队列中，并以几种不同的方式从队列中获得，每个消息队列可以用IPC标识符唯一地进行识别。内核中的消息队列是通过IPC的标识符来区别，不同的消息队列直接是相互独立的。每个消息队列中的消息，又构成一个独立的链表。
优缺点：消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字符流。命名管道相比，消息队列的优势在于:1、消息队列也可以独立于发送和接收进程而存在，从而消除了在同步命名管道的打开和关闭时可能产生的困难。2、同时通过发送消息还可以避免命名管道的同步和阻塞问题，不需要由进程自己来提供同步方法。3、接收程序可以通过消息类型有选择地接收数据，而不是像命名管道中那样，只能默认地接收。

代码中运行的问题

在课堂实验第二部分，设计mystat时，编译通过后，如果要运行“1.txt”文件，一定要加上文件的名称，即

./stat 1.txt

而不是

./stat

感受

这次的课堂实验测试了我们学习的内容，感觉我自己在新理解一个事物的时候还是不能很好地利用它，所以第二项测试没有完整地提交，而且完成的程度也不太好。

通过课下练习，我重新学习了Linux下IPC机制：原理，优缺点。我通过对这几种机制的了解和学习，更好地掌握了这方面的知识。