Linux系统编程核心问题解析-优快云博客

1、编写一个程序，使用标准文件I/O系统调用（open()和lseek()）和off_t数据类型来创建大文件。在编译程序时，将_FILE_OFFSET_BITS宏设置为64，并进行测试以证明可以成功创建大文件。

以下是修改后的程序：

#define _FILE_OFFSET_BITS 64
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include "tlpi_hdr.h"

int
main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    off_t off;

    if (argc != 3 || strcmp(argv[1], "--help") == 0)
        usageErr("%s pathname offset\n", argv[0]);

    fd = open(argv[1], O_RDWR | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR);
    if (fd == -1)
        errExit("open");

    off = atoll(argv[2]);
    if (lseek(fd, off, SEEK_SET) == -1)
        errExit("lseek");

    if (write(fd, "test", 4) == -1)
        errExit("write");

    exit(EXIT_SUCCESS);
}

编译命令：

cc -D_FILE_OFFSET_BITS=64 modified_large_file.c -o modified_large_file

测试命令：

./modified_large_file x 10111222333

之后使用

ls -l x

查看文件大小，验证是否成功创建大文件。

2、编写一个程序，使用O_APPEND标志打开一个现有文件进行写入，然后在写入一些数据之前将文件指针定位到文件开头。数据会出现在文件的什么位置？为什么？

数据会出现在文件末尾。因为使用 O_APPEND 标志打开文件时，内核会保证每次写操作都从文件末尾开始，即使在写操作之前使用 lseek 将文件偏移量设置到文件开头，写操作仍会忽略该偏移量，将数据追加到文件末尾。

3、本练习旨在展示使用O_APPEND标志打开文件所保证的原子性为何必要。编写一个程序，该程序最多接受三个命令行参数：$ atomic_append 文件名字节数 [x]。该程序应打开指定的文件名（必要时创建它），并通过一次写入一个字节的方式向文件追加字节数指定的字节。默认情况下，程序应使用O_APPEND标志打开文件，但如果提供了第三个命令行参数（x），则应省略O_APPEND标志，而是在每次写入之前执行lseek(fd, 0, SEEK_END)调用。同时运行该程序的两个实例，不使用x参数，向同一个文件写入100万个字节：$ atomic_append f1 1000000 & atomic_append f1 1000000。对不同的文件重复相同的步骤，但这次指定x参数：$ atomic_append f2 1000000 x & atomic_append f2 1000000 x。使用ls -l列出文件f1和f2的大小，并解释差异。

源代码发行版中 fileio/atomic_append.c 文件提供了解决方案。
运行程序后结果示例如下：

bash $ ls -l f1 f2 -rw------- 1 mtk users 2000000 Jan 9 11:14 f1 -rw------- 1 mtk users 1999962 Jan 9 11:14 f2

因为 lseek() 和 write() 组合不是原子操作，程序的一个实例有时会覆盖另一个实例写入的字节，所以文件 f2 的字节数少于 200 万。

4、具有以下用户 ID 的进程是否具有特权？请解释你的答案。实际用户 ID = 0，有效用户 ID = 1000，保存的用户 ID = 1000，文件系统用户 ID = 1000

严格来说，这样的进程没有特权，因为其有效用户 ID 非零。但是，无特权进程可以使用 setuid() 、 setreuid() 、 seteuid() 或 setresuid() 调用将其有效用户 ID 设置为与实际用户 ID 或保存的用户 ID 相同的值。因此，该进程可以使用这些调用之一重新获得特权。