1、分析程序testseek.c执行后，infile文件的内容是什么并进行验证。
#include "wrapper.h"
int main()
{
char s1[6], s2[6];
int fd;
fd = Open("infile" , O_RDWR, 0);
lseek(fd,10, SEEK_SET);
Read(fd, s1 , 5);
s1[5]='\0';
printf("读出的内容是: %s\n",s1);
strcpy(s2, "12345");
lseek(fd,-5, SEEK_CUR);
Write(fd , s2 , 5 ) ;
close(fd);
exit (0) ;
}
答案：ABCDEFGHIJ12345OPQRST
2、创建测试文件infile，内容为“abcdefghijklmnopqrstuvwxyz”；写一个程序，在文件末尾追加一个指定字符’#’，在开始位置写入字符‘^’，在指定位置写入字符’&’；请问程序执行后infile文件的内容是什么？
答案：^abcdefghijklmnopqrs&tuvwxyz#
3、编写一个程序，创建一个大小为100MB的大文件。
代码片段：
fd = open("newFile",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0777);
lseek(fd,100*1024*1024,SEEK_SET);
4、分析以下程序执行后，文件data的大小是多少？
int main()
{
int df,loc1,loc2;
char ch;
fd = open("data", O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0777);
lseek(fd,12345678,SEEK_SET);
write(fd,&ch,1);
close(fd);
}
答案：12345679 字节
5、编写程序，把下列变量的值写入文件data1，然后读回显示。
unsigned char a=128;
unsigned short c = 32700;
unsigned char ar[5] = {
129,254,131,112,178};
程序：
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
int main()
{
unsigned char a=128;
unsigned short c = 32700;
unsigned char ar[5] = {
129,254,131,112,178};
unsigned char ra;
unsigned short rc;
unsigned char rar[5];
int i;
int fd = open("data1", O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0777);
write(fd,(void*)&a,sizeof(char));
write(fd,(void*)&c,sizeof(short));
for(i = 0; i < 5; i++)
write(fd,(void*)&ar[i],sizeof(char));
lseek(fd,0,SEEK_SET);
read(fd,(void*)&ra,sizeof(char));
read(fd,(void*)&rc,sizeof(short));
printf("%d\n",ra);
printf("%u\n",rc);
for(i = 0; i < 5; i++)
{
read(fd,(void*)&rar[i],sizeof(char));
printf("%d ",rar[i]);
}
printf("\n");
}
6、假设文件a.txt 和 b.txt 都存在，有一下一段代码：
int fd1,fd2,fd3,fd4;
fd1 = open("a.txt", O_RDONLY,0);
fd2 = open("b.txt", O_WRONLY,0);
fd3 = dup(fd1);
fd4 = dup2(fd4,0);
请给出执行这段代码后fd1、fd2、fd3、fd4的值。
答案：fd1 = 3 、fd2 = 4、 fd3 = 5、 fd4 = 0
7、编写程序 Cat.c，实现命令cat的功能以显示文本文件的内容，比如执行"./cat /etc/passwd" 命令时，在终端显示文件/etc/passwd的内容。
程序：
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int read_ret;
if(argc < 2)
{
printf("ERROR\n");
return -1;
}
FILE *fp = fopen(argv[1], "r");
if(fp == NULL)
{
printf("ERROR\n");
return -1;
}
while(1)
{
read_ret = fgetc(fp);
if(feof(fp))
{
printf("\n");
break;
}
fputc(read_ret,stdout);
}
}
8、编写程序Hex.c，以十六进制形式显示文件内容，每个字节用两个十六进制数字表示，每行显示40个字节内容。比如字符’a’的ASCII码是 0x61，如果某个文件的内容是’aaaa’，则显示结果应该是“61 61 61 61”。
代码：
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int read_ret;
if(argc < 2)
{
printf("ERROR\n");
return -1;
}
FILE *fp = fopen(argv[1], "r");
if(fp == NULL)
{
printf("ERROR\n");
return -1;
}
int i = 1;
while(1)
{
read_ret = fgetc(fp);
if(feof(fp))
{
printf("\n");
break;
}
if(i == 1)
{
printf("%2x",read_ret);
i++;
}
else if(i < 40)
{
printf("%3x",read_ret);
i++;
}
else
{
printf("%3x\n",read_ret);
i = 1;
}
}
}
9、假设文件infile的内容是“abcdefghijklmnopqrstuvwxyz\n”，请写出以下程序的输出结果：
#include<stdio.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
int main()
{
int fd, loc1,loc2;
char ch;
fd = open("infile",O_RDONLY,0);
loc1=lseek(fd,10,SEEK_CUR);
read(fd,&ch,1);
loc2=lseek(fd,0,SEEK_END);
printf("loc1=%d ch=%c,loc2=%d\n",loc1,ch,loc2);
close(fd);
}
输出：
loc1=10、ch=k、loc2=27
10、有一个元素类型为T的数组a,定义为“T a[n];”,其中N 为常量。已将数组写入新文件 fa，描述符为fd。
（1）计算元素a[k]距数组a起始位置的字节偏移量。
（2）计算元素a[k]在文件fa中的位置。
（3）定义变量“T e”，写一段代码，从文件fd将元素a[k]的内容读入变量e。
答案：
（1）sizeof(T) * k
（2）sizeof(T) * k
（3）lseek(fd,sizeof(T) * k, SEEK_SET);
read(fd,&e,sizeof(T));
11、编写程序，输入5个学生的成绩信息，包括学号、姓名、语文、数学、英语，成绩允许有一位小数，存入一个结构体数组，该结构体的定义为：
typedef struct _subject
{
char sno[20];
char name[20];
float chinese;
float math;
float english;
}subject;
将学生信息逐条写入数据文件data，最后读回1、3、4条学生成绩记录，显示出来，检查读出结果是否正确。
程序：
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
typedef struct _subject
{
char sno[20];
char name[20];
float chinese;
float math;
float english;
}subject;
int main()
{
subject subs[5] = {
{
"2000","谭伟恒",100,95.5,90.5},
{
"2001","谭伟哥",99,94.5,89.5},
{
"2002","谭伟人",98,93.5,88.5},
{
"2003","谭伟天",97,92.5,87.5},
{
"2004","谭伟的",96,91.5,86.5}};
int fd,i;
fd = open("data",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0777);
for(i=0; i<5; i++)
write(fd,(void*)&subs[i],sizeof(subject));
close(fd);
subject sub;
fd = open("data",O_RDONLY,0);
for(i = 0; i < 5; i++)
{
read(fd,(void*)&sub,sizeof(subject));
if(i == 0 || i == 2 || i == 3)
printf("%s %s %f %f %f\n",sub.sno,sub.name,sub.chinese,
sub.math,sub.english);
}
close(fd);
}
输出：
12、假设数组var的元素类型为T、大小为N、其定义为T var[N]。请编写程序，将其内容写入文件data，要求除最后的write函数调用外，每次写操作传输的字节数为B。
程序：
#include<iostream>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
using namespace std;
template<typename T>
void writeArray(T * var, int n, const char * name)
{
int fd,i;
int B = sizeof(T);
fd = open(name,O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0777);
for(i=0; i<10; i++)
write(fd,(void*)&var[i],B);
close(fd);
}
template<typename T>
void readArray(T * var, int n, const char * name)
{
int fd,i;
int B = sizeof(T);
T temp;
fd = open(name,O_RDONLY,0);
for(i=0; i<10; i++)
{
read(fd,&temp,B);
cout<<temp<<" ";
}
cout<<endl;
close(fd);
}
int main()
{
int var[10] = {101,102,103,104,105,106,107,108,109,110};
writeArray(var,10,"data");
readArray(var,10,"data");
}
13、结合文件I/O 内核数据结构，说明open和close函数的执行过程，为何读写文件之前要打开文件？
答案：
当程序中执行open函数打开时文件时，系统首先检查该文件的v_node是否存在，若不存在，则先为其创建其v_node，将文件的属性从外存读入v-node；接着，创建其文件表(file table)表项，设置读写方式、读写位置、v-node指针，访问计数器置为1；然后，在进程的描述符表中找到索引号最小的空闲表项，在其中填入文件表表项的指针，返回描述符表项的索引号。
调用close函数关闭某个文件时，如果v-node引用计数大于1，则计数值减1，仅当关闭文件对象引用计数为1的文件时，才能销毁文件对象。
14、假设文件a.txt 的内容是"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"，文件b.txt的内容是"0123456789"，当前进程对两个文件都有读写权限，请写出下列函数的输出结果。
输出：
The oldfd1 file descriptor =3
The oldfd2 file descriptor =4
The newfd file descriptor =5
The newfd2 file descriptor =0
I have read from a.txt：abcdefgh
15、阅读下面的程序，按要求回答问题
int main()
{
int fd;
fd = open("f2.txt",O_RDWR|O_CREAT,0621);
close(fd);
}
程序编译完后执行如下命令，请写出文件f2.txt的权限
$umask -p 0022
$./f2
$ls -l f2.txt
答案：文件f2.txt权限为 0601
16、文件f31.txt的内容为空，文件f3.txt的内容为“123456789abcdefg\n”，请写出下面程序p3.c运行后，f32.txt文件的内容。
int main()
{
int rbytes,wbytes,fd1,fd2;
char buf[10];
fd = open("f3.txt",O_RDONLY,0);
lseek(fd,-10,SEEK_END);
rbytes = read(fd1,buf,5);
buf[5] = '\0';
fd2 = open("f31.txt",O_WRONLY,0777);
close(1);
dup(fd2);
close(fd2);
printf("%s\n",buf);
close(fd1);
}
输出：89abc
17、分析和验证下列程序的输出
#include<fcntl.h>
#include<stdio.h>
main()
{
int fd1,fd2,fd3;
fd1 = open("f1",O_RDWR);
fd2 = open("f2",O_RDWR);
printf("fd1=%d\nfd2=%d\n",fd1,fd2);
close(fd1);
fd3 = open("f3",O_RDWR);
printf("fd3=%d\n",fd3);
close(fd2);
close(fd3);
}
输出：
fd1=6
fd2=7
fd3=6
注释：理论上应该是3，4，3才对，但是跑出来的结果是6，7，6……求大佬解释……
18、假定用户对当前目录下存在的 f1.txt和 f2.txt两个文件都有读权限，下面程序输出是什么？
int main()
{
int fd1,fd2;
fd1 = open("f1.txt",O_RDDNLY,0); //印刷错误，应该为O_RDONLY
dup(fd1);
dup2(fd1,6);
fd2 = open("f2.txt",O_RDDNLY,0); //印刷错误，应该为O_RDONLY
printf("fd2 = %d\n",fd2);
exit(0);
}
输出：
fd2 = 8
注释：理论上应该是5才对，但是跑出来的结果是8……求大佬解释……
19、假设磁盘文件f.txt 由六个ASCII码字符“silent”组成。写出下列程序的输出。
int main()
{
int fd1, fd2;
char c;
fd1 = open("f.txt",O_RDONLY,0);
fd2 = open("f.txt",O_RDONLY,0);
read(fd1,&c,1);
printf("c1 = %c\n",c);
read(fd2, &c, c);
printf("c2=%c\n",c);
exit(0);
}
输出：
c1 = s
c2 = s
20、假设文件test.txt存在，当前用户具有读写权限，请写出下列程序的输出结果。
int main()
{
int fd1,fd2,fd3;
fd1 = open("test.txt",O_RDWR | O_TRUNC);
fd2 = dup(fd1);
printf("fd2=%d\n",fd2);
close(0);
fd3=dup(fd1);
printf("fd3=%d\n",fd3);
}
输出：
fd2=7
fd3=0
注释：理论上应该是4，0才对，但是跑出来的结果是7，0……求大佬解释……
21、下面是一段关于系统I/O的程序，请认真阅读并按要求回答问题。
int main()
{
int rbytes,wbytes,fd1,fd2;
char buf;
fd1 = open("f1a.txt",O_RDONLY,0);
fd2 = open("f1b.txt",O_WRONLY|O_CREAT,0600);
while(rbytes=read(fd1,buf,1)>0)
{
if(buf>'a' && buf <='z')
buf=toupper(buf);
wbytes=write(fd2,&buf,rbytes);
}
close(fd1);
close(fd2);
}
成果执行上面的程序后，执行下面两条命令：
$cat f1a.txt
2016 linux exam GOOD!GOOD!
$cat f1b.txt
输出：
2016 LINUX EXAM GOOD!GOOD!
22、为测量某个函数func的执行时间，通常可调用函数gettimeofday，取得代码段执行前后的系统时间t1,t2，如下所示：
M1 = gettimeofday();
for(i =0; i < N; i++)
func();
M2 =gettimeofday();
将两者相减，得到代码段for(i =0; i < N; i++) func();的测量时间为 M2-M1
（1）请给出func()函数的测量时间M的表达式。
（2）假设时间测量误差是Delta1，代码段for(i =0; i < N; i++)的执行时间为Delta2，不考虑多任务切换带来的影响，请给出func()函数的真实执行时间T，讨论如何减少测量误差。
答案：
（1）M= (M2 -M1)/N
（2）真实执行时间测量误差为（Delta1+Delta2）/ N，由于Delta1为定值，通过增大N可减少测量误差
23、在Linux环境下，调用库函数gettimeofday，测量一个代码段的执行时间。请写一个程序，测量一次read和一次fread函数调用所需要的执行时间，并对测量结果给出解释。
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/time.h>
int main()
{
int fd1;
FILE *fp;
char buf;
struct timeval time_start;
struct timeval time_end;
fd1 = open("test.txt",O_RDONLY);
fp = fopen("file.txt", "r");
gettimeofday(&time_start,NULL);
read(fd1,&buf,1);
gettimeofday(&time_end,NULL);
double wa= time_end.tv_usec - time_start.tv_usec;
double sa= time_end.tv_sec - time_start.tv_sec;
double ms = wa / 1000.0 + sa * 1000.0;
printf("%lfms\n",ms);
gettimeofday(&time_start,NULL);
fread(&buf, 1, 1, fp);
gettimeofday(&time_end,NULL);
wa= time_end.tv_usec - time_start.tv_usec;
sa= time_end.tv_sec - time_start.tv_sec;
ms = wa / 1000.0 + sa * 1000.0;
printf("%lfms\n",ms);
close(0);
}
输出结果：
0.002000ms
0.021000ms
fread，自动分配缓存,速度相对read会快