2019-2020-1 20175320 《信息安全系统设计基础》第十周学习总结

一、教材学习内容总结

本周内容为十章的内容的拓展，以实践为主，通过系统调用实现who、od以及ls -l的功能。在这一过程中，我们不仅要利用第十章中的系统I/O函数，还需要用到man帮助文档以及man -k XXX的查询命令。

二、实践内容

1、使用系统调用实现od命令

要求：

• 1 参考教材第十章内容
• 2 用Linux IO相关系统调用编写myod.c 用myod XXX实现Linux下od -tx -tc XXX的功能，注意XXX是文件名，通过命令行传入，不要让用户输入文件名
• 3 不要把代码都写入main函数中
• 4 要分模块，不要把代码都写入一个.c中
• 5 提交测试代码和运行结果截图， 提交调试过程截图，要全屏，包含自己的学号信息

由于Myod在上个学期的时候进行过实现，所以本次实践的关键在于如何使用Linux I/O 系统调用来实现od。要想实现Myod，首先需要将指定文件的内容读入到程序，在了解系统调用之前，我们可以使用fread函数来打开并读取文件中的内容，而结合第十章的内容以及man帮助文档，我们可以使用open以及read的系统调用来实现文件的打开以及读取，从而实现od -tx -tc的功能。由于不能将代码都写入main函数中，且不能只有一个c文件，我将程序分为两部分，并使用gcc main.c myod.c -o myod进行编译，运行结果如图所示：

2、使用系统调用实现who命令

在Linux中，who命令可以打印登陆用户以及登陆的时间，要实现who命令，我们可以先使用man who命令来查看who命令的描述。在who的帮助文档中，我们可以看出who命令使用了一个utmp文件，如图

通过使用man帮助文档查看utmp，我们可以知道utmp是一个系统文件，且里面有一个utmp结构体，里面定义并存储了用户名，终端等信息。我们需要做的就是在程序中打开这个utmp文件，并将utmp结构体读出，再将其中我们需要的值输出。

在前面我们通过man帮助文档找到了utmp文件的路径为/var/run/utmp通过该路径即可打开utmp文件，在老师提供的who代码中，我注意到老师使用了一个UTMP_FILE的宏定义，通过使用grep -nr UTMP_FILE /usr/include命令得知，该宏定义定义了utmp文件的路径。

将教师提供的代码编译运行后，发现没有获得期望的输出，经过分析后我发现只需要输出用户信息，于是我使用ut_type对记录类型进行筛选，输出USER_PROCESS类型的记录，并对ut_time进行转换输出，得到的运行结果如下所示：

3、使用系统调用实现ls -l命令

由于ls命令的作用是输出当前目录下的目录以及文件信息，因此我们可以尝试使用man -k directory | grep read命令来寻找可以读取目录信息的函数或系统调用。


通过查找后发现readdir函数可能符合我们的要求，通过man帮助文档查看该函数，发现函数返回一个dirent结构体，该结构体中有个d_name数组，里面存储了文件名。有了获得文件名的readdir函数，但输入该函数的参数是我们没有见过的DIR类型，这时我们可以下拉帮助文档，查看其中的相关函数，而相关函数中有一个opendir函数，通过man查看后发现，该函数的返回值正是DIR类型的参数。

到这里我们已经可以在一定程度上实现ls的功能了接着按照相同的方法查询实现排序、分栏、筛选隐藏文件以及长形式输出的功能即可，运行结果如下：

代码托管

三、其他（感悟、思考等，可选）

本周的实践内容想要实现起来还是比较困难的，有时知道即使是知道需要的功能，却不知道如何确定关键字，而查看帮助文档时，全英文的说明又对阅读造成了一定的困难，在寻找所需要的功能时需要花费一定的时间。