第十一周實踐代碼總結

exec1.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
char	*arglist[3];

arglist[0] = "ls";
arglist[1] = "-l";
arglist[2] = 0 ;//NULL
printf("* * * About to exec ls -l\n");
execvp( "ls" , arglist );
printf("* * * ls is done. bye");

return 0;
}

頭檔案：#include <unistd.h>
定義函數：int execvp(const char *file, char * const argv []);
函數說明：execvp()會從PATH 環境變量所指的目錄中查找符合參數file 的檔案名, 找到後便執行該檔案, 然後将第二個參數argv 傳給該欲執行的檔案。
傳回值如果執行成功則函數不會傳回，執行失敗則直接傳回-1，失敗原因存于errno中。
此處執行的execvp("ls",arglist);就會從PATH環境變量所指的目錄中尋找ls的檔案名，找到後執行ls，然後将-l傳給該檔案。
運作結果如下：
跟ls -l指令相比，發現exec1的結果并未将可執行檔案、檔案夾與檔案區分開來。

exec2.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
char	*arglist[3];

arglist[0] = "ls";
arglist[1] = "-l";
arglist[2] = 0 ;
printf("* * * About to exec ls -l\n");
execvp( arglist[0] , arglist );
printf("* * * ls is done. bye\n");
}

與exec1.c執行的功能是一樣的，僅僅是在調用execvp函數時，用arglist[0]替換"ls"，實作用數組傳參。

運作結果：

exec3.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
char	*arglist[3];
char    *myenv[3];
myenv[0] = "PATH=:/bin:";
myenv[1] = NULL;

arglist[0] = "ls";
arglist[1] = "-l";
arglist[2] = 0 ;
printf("* * * About to exec ls -l\n");
//	execv( "/bin/ls" , arglist );
//	execvp( "ls" , arglist );
//  execvpe("ls" , arglist, myenv);

execlp("ls", "ls", "-l", NULL);
printf("* * * ls is done. bye\n");
}

該程式運用了execlp函數
表頭檔案 #include<unistd.h>
定義函數 int execlp(const char * file,const char * arg,……)；
函數說明 execlp()會從PATH 環境變量所指的目錄中查找符合參數file的檔案名，找到後便執行該檔案，然後将第二個以後的參數當做該檔案的argv[0]、argv[1]……，最後一個參數必須用空指針(NULL)作結束。
傳回值如果執行成功則函數不會傳回，執行失敗則直接傳回-1，失敗原因存于errno 中。
是以execlp("ls", "ls", "-l", NULL)等同于execvp( "ls" , arglist )，其中arglist[0] = "ls";arglist[1] = "-l"; arglist[2] = 0 ;

forkdemo1.c

#include	<stdio.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <unistd.h>
int main()
{
int	ret_from_fork, mypid;
mypid = getpid();			   
printf("Before: my pid is %d\n", mypid);
ret_from_fork = fork();
sleep(1);
printf("After: my pid is %d, fork() said %d\n",
		getpid(), ret_from_fork);

return 0;
}

getpid（）用來取得目前程序的程序識别碼。
先列印目前的程序識别碼
用fork（）函數運作父程序，列印父程序識别碼，然後再列印子程序識别碼，因為子程序傳回值為0，是以列印ret_from_fork=0;
結果如下：

forkdemo2.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{	
printf("before:my pid is %d\n", getpid() );
fork();
fork();
printf("aftre:my pid is %d\n", getpid() );

return 0;
}

運作了兩次fork（），是以應該列印4個after結果，1個before結果。

forkdemo3.c

#include	<stdio.h>
#include    <stdlib.h>
#include    <unistd.h>

int main()
{
int	fork_rv;

printf("Before: my pid is %d\n", getpid());

fork_rv = fork();		/* create new process	*/

if ( fork_rv == -1 )		/* check for error	*/
	perror("fork");
else if ( fork_rv == 0 ){ 
	printf("I am the child.  my pid=%d\n", getpid());

	exit(0);
}
else{
	printf("I am the parent. my child is %d\n", fork_rv);
	exit(0);
}

return 0;
}

先列印一個Before，顯示目前程序識别碼。
進行父程序，得到子程序識别碼并列印。
再進行子程序，列印目前程序識别碼。

forkdemo4.c

#include	<stdio.h>
#include    <stdlib.h>
#include    <unistd.h>

int main()
{
int	fork_rv;

printf("Before: my pid is %d\n", getpid());

fork_rv = fork();		/* create new process	*/

if ( fork_rv == -1 )		/* check for error	*/
	perror("fork");

else if ( fork_rv == 0 ){ 
	printf("I am the child.  my pid=%d\n", getpid());
	printf("parent pid= %d, my pid=%d\n", getppid(), getpid());
	exit(0);
}

else{
	printf("I am the parent. my child is %d\n", fork_rv);
	sleep(10);
	exit(0);
}

return 0;
}

getppid()用來取得目前程序的父程序識别碼。
進行父程序，列印其對應子程序的識别碼。
再進行子程序，列印子程序目前的識别碼與其對應的父程序的識别碼。

forkgdb.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int  gi=0;
int main()
{
int li=0;
static int si=0;
int i=0;

pid_t pid = fork();
if(pid == -1){
	exit(-1);
}
else if(pid == 0){
	for(i=0; i<5; i++){
		printf("child li:%d\n", li++);
		sleep(1);
		printf("child gi:%d\n", gi++);
		printf("child si:%d\n", si++);
	}
	exit(0);
	
}
else{
	for(i=0; i<5; i++){
		printf("parent li:%d\n", li++);
		printf("parent gi:%d\n", gi++);
		sleep(1);
		printf("parent si:%d\n", si++);
	}
exit(0);	

}
return 0;
}

父程序先列印一個再休息一秒，子程序列印兩個再休息一秒，兩個程序并發，是以出現parent li:0;parent gi:0;接下來不是parent si:0;而是child li:0。
運作結果

psh1.c

#include	<stdio.h>
#include	<stdlib.h>
#include	<string.h>
#include    <unistd.h>

#define	MAXARGS		20				
#define	ARGLEN		100				

int execute( char *arglist[] )
{
execvp(arglist[0], arglist);		
perror("execvp failed");
exit(1);
}

char * makestring( char *buf )
{
char	*cp;

buf[strlen(buf)-1] = '\0';		
cp = malloc( strlen(buf)+1 );		
if ( cp == NULL ){			
	fprintf(stderr,"no memory\n");
	exit(1);
}
strcpy(cp, buf);		
return cp;			
}

int main()
{
char	*arglist[MAXARGS+1];		
int		numargs;			
char	argbuf[ARGLEN];			

numargs = 0;
while ( numargs < MAXARGS )
{					
	printf("Arg[%d]? ", numargs);
	if ( fgets(argbuf, ARGLEN, stdin) && *argbuf != '\n' )
		arglist[numargs++] = makestring(argbuf);
	else
	{
		if ( numargs > 0 ){		
			arglist[numargs]=NULL;	
			execute( arglist );	
			numargs = 0;		
		}
	}
}
return 0;
}

該函數的功能為輸入指令，用回車表示結束指令的輸入，然後将它們傳入arglist之中，利用execute來調用執行指令。

psh2.c

#include	<stdio.h>
#include    <stdlib.h>
#include    <string.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <sys/wait.h>
#include    <unistd.h>
#include	<signal.h>

#define	MAXARGS		20				
#define	ARGLEN		100				

char *makestring( char *buf )
{
char	*cp;

buf[strlen(buf)-1] = '\0';		
cp = malloc( strlen(buf)+1 );		
if ( cp == NULL ){			
	fprintf(stderr,"no memory\n");
	exit(1);
}
strcpy(cp, buf);		
return cp;			
}

void execute( char *arglist[] )	
{
int	pid,exitstatus;				

pid = fork();					
switch( pid ){
	case -1:	
		perror("fork failed");
		exit(1);
	case 0:
		execvp(arglist[0], arglist);		
		perror("execvp failed");
		exit(1);
	default:
		while( wait(&exitstatus) != pid )
			;
		printf("child exited with status %d,%d\n",
				exitstatus>>8, exitstatus&0377);
}
}

int main()
{
char	*arglist[MAXARGS+1];		
int		numargs;			
char	argbuf[ARGLEN];			

numargs = 0;
while ( numargs < MAXARGS )
{					
	printf("Arg[%d]? ", numargs);
	if ( fgets(argbuf, ARGLEN, stdin) && *argbuf != '\n' )
		arglist[numargs++] = makestring(argbuf);
	else
	{
		if ( numargs > 0 ){		
			arglist[numargs]=NULL;	
			execute( arglist );	
			numargs = 0;		
		}
	}
}
return 0;
}

多加了循環判斷的部分，使程式能夠一直運作。即相當于我們所使用的shell一樣。

testbuf1.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
printf("hello");
fflush(stdout);
while(1);
}

輸出hello，而後一直空循環，不退出程式的執行。
fflush(stdout)跟fflush(stdin)類似,是對标準輸出流的清理,但是它并不是把資料丢掉,而是及時地列印資料到螢幕上.

testbuf2.c

#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello\n");
while(1);
}

運作結果:

testbuf3.c

#include <stdio.h>

int main()
{
fprintf(stdout, "1234", 5);
fprintf(stderr, "abcd", 4);
}

将1234以标準輸出流輸出，将abcd以标準錯誤流輸出。

testpid.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

int main()
{
printf("my pid: %d \n", getpid());
printf("my parent's pid: %d \n", getppid());
return 0;
}

getpid得到目前程序的辨別碼
getppid得到目前程序父程序的辨別碼

testpp.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char **pp;
pp[0] = malloc(20);

return 0;
}

段錯誤一般是非法通路記憶體造成的
核心已轉儲（core dump) -- 記憶體清除，早期的記憶體用磁芯存儲器

testsystem.c

#include    <stdlib.h>

int main ( int argc, char *argv[] )
{

system(argv[1]);
system(argv[2]);
return EXIT_SUCCESS;
}

system()會調用fork()産生子程序，由子程序來調用/bin/sh-c
string來執行參數string字元串所代表的指令，此指令執行完後随即傳回原調用的程序。在調用system()期間SIGCHLD 信号會被暫時擱置，SIGINT和SIGQUIT 信号則會被忽略。
傳回值如果system()在調用/bin/sh時失敗則傳回127，其他失敗原因傳回-1。若參數string為空指針(NULL)，則傳回非零值。
運作兩個指令

waitdemo1.c

#include	<stdio.h>
#include    <stdlib.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <sys/wait.h>
#include    <unistd.h>

#define	DELAY	4

void child_code(int delay)	
{
printf("child %d here. will sleep for %d seconds\n", getpid(), delay);
sleep(delay);
printf("child done. about to exit\n");
exit(17);
}

void parent_code(int childpid)
{
int wait_rv=0;		/* return value from wait() */
wait_rv = wait(NULL);
printf("done waiting for %d. Wait returned: %d\n", 
		childpid, wait_rv);
}
int main()
{
int  newpid;
printf("before: mypid is %d\n", getpid());
if ( (newpid = fork()) == -1 )
	perror("fork");
else if ( newpid == 0 )
	child_code(DELAY);
else
	parent_code(newpid);

return 0;
}

wait()會暫時停止目前程序的執行，直到有信号來到或子程序結束。如果在調用wait()時子程序已經結束，則wait()會立即傳回子程序結束狀态值。子程序的結束狀态值會由參數status 傳回，而子程序的程序識别碼也會一快傳回。如果不在意結束狀态值，則參數 status可以設成NULL。
傳回值如果執行成功則傳回子程序識别碼(PID)，如果有錯誤發生則傳回-1。失敗原因存于errno中。
将子程序停止，如果執行成功則傳回子程序識别碼。

waitdemo2.c

#include	<stdio.h>
#include    <stdlib.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <sys/wait.h>
#include    <unistd.h>

#define	DELAY	10

void child_code(int delay)
{
printf("child %d here. will sleep for %d seconds\n", getpid(), delay);
sleep(delay);
printf("child done. about to exit\n");
exit(27);
}

void parent_code(int childpid)
{
int wait_rv;	
int child_status;
int high_8, low_7, bit_7;

wait_rv = wait(&child_status);
printf("done waiting for %d. Wait returned: %d\n", childpid, wait_rv);

high_8 = child_status >> 8;     /* 1111 1111 0000 0000 */
low_7  = child_status & 0x7F;   /* 0000 0000 0111 1111 */
bit_7  = child_status & 0x80;   /* 0000 0000 1000 0000 */
printf("status: exit=%d, sig=%d, core=%d\n", high_8, low_7, bit_7);
}

int main()
{
int  newpid;

printf("before: mypid is %d\n", getpid());

if ( (newpid = fork()) == -1 )
	perror("fork");
else if ( newpid == 0 )
	child_code(DELAY);
else
	parent_code(newpid);
}

輸出子程序結束的狀态（exit、sig、core）。

argv檔案夾

包含函數argtest.c argv.h freemakeargv.c makeargv.c
類似于psh1的用法，在運作程式時需要加上要運作的代碼。

environ.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
printf("PATH=%s\n", getenv("PATH"));
setenv("PATH", "hello", 1);
printf("PATH=%s\n", getenv("PATH"));
#if 0
printf("PATH=%s\n", getenv("PATH"));
setenv("PATH", "hellohello", 0);
printf("PATH=%s\n", getenv("PATH"));


printf("MY_VER=%s\n", getenv("MY_VER"));
setenv("MY_VER", "1.1", 0);
printf("MY_VER=%s\n", getenv("MY_VER"));
#endif
return 0;
}

getenv()用來取得參數name環境變量的内容。參數name為環境變量的名稱，如果該變量存在則會傳回指向該内容的指針。環境變量的格式為name＝value。
setenv()用來改變或增加環境變量的内容。參數name為環境變量名稱字元串。

environvar.c

#include <stdio.h>
int main(void)
{
extern char **environ;
int i;
for(i = 0; environ[i] != NULL; i++)
	printf("%s\n", environ[i]);

return 0;
}

簡單列印環境變量表
指針變量environ，它指向的是包含所有的環境變量的一個清單。

consumer.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <limits.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

#define FIFO_NAME "/tmp/myfifo"
#define BUFFER_SIZE PIPE_BUF


int main()
{
int pipe_fd;
int res;

int open_mode = O_RDONLY;
char buffer[BUFFER_SIZE + 1];
int bytes = 0;

memset(buffer, 0, sizeof(buffer));

printf("Process %d opeining FIFO O_RDONLY \n", getpid());
pipe_fd = open(FIFO_NAME, open_mode);
printf("Process %d result %d\n", getpid(), pipe_fd);

if (pipe_fd != -1) {
	do {
		res = read(pipe_fd, buffer, BUFFER_SIZE);
		bytes += res;
	} while (res > 0);
	close(pipe_fd);
} else {
	exit(EXIT_FAILURE);
}

printf("Process %d finished, %d bytes read\n", getpid(), bytes);
exit(EXIT_SUCCESS);
}

memset:作用是在一段記憶體塊中填充某個給定的值，它是對較大的結構體或數組進行清零操作的一種最快方法。
- void *memset(void *s, int ch, size_t n);
- 函數解釋：将s中前n個位元組替換為ch并傳回s；

listargs.c

#include	<stdio.h>

main( int ac, char *av[] )
{
int	i;

printf("Number of args: %d, Args are:\n", ac);
for(i=0;i<ac;i++)
	printf("args[%d] %s\n", i, av[i]);

fprintf(stderr,"This message is sent to stderr.\n");
}

pipedemo.c

輸入一個資料，将傳回一個一模一樣的資料。

whotofile.c

将who指令輸出的結果輸入userlist檔案中。

sigdemo1.c

一次列印5個hello

sigdemo2.c

一直輸出hello
通過ctrl+z強制停止

sigdemo3.c

輸入什麼列印什麼

參考文獻

ITEDU函數輔助 http://www.iteedu.com/os/linux/linuxprgm/linuxcfunctions/process/fprintf.php
《fflush(stdin)和fflush(stdout)》 http://blog.csdn.net/yeyuangen/article/details/6743416

實踐體會

結果是明白了，但是有些代碼還是弄不懂，我沒有粘出代碼的就是我不懂的。希望先通過與同學的交流來學習不懂的部分，再不行就隻能麻煩老師了。

資訊安全系統設計基礎第十一周學習總結

第十一周實踐代碼總結

exec1.c

exec2.c

exec3.c

forkdemo1.c

forkdemo2.c

forkdemo3.c

forkdemo4.c

forkgdb.c

psh1.c

psh2.c

testbuf1.c

testbuf2.c

testbuf3.c

testpid.c

testpp.c

testsystem.c

waitdemo1.c

waitdemo2.c

argv檔案夾

environ.c

environvar.c

consumer.c

listargs.c

pipedemo.c

whotofile.c

sigdemo1.c

sigdemo2.c

sigdemo3.c

參考文獻

實踐體會