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一.myshell中实现重定向

1.myshell中实现重定向

二.标准输出与标准错误

小知识点：linux下的c++后置——.cpp / .cc / .cxx

1. 示例解释

./a. out > stdout. txt 解释：

 ./a.out 1> stdout. txt 2>stderr. txt 解释：

 ./a.out 1> stdout. txt 2>stderr. txt的意义：

 ./a. out > all. txt 2>&1：

2.perror和模拟实现

三.文件系统

1. 磁盘的物理结构

2.磁盘的存储结构

3.磁盘的逻辑抽象结构

（1）LBA地址转换为CHS地址（ 磁柱(Cylinder)，磁面(Head)，扇区(Sector) ）

一.myshell中实现重定向

1.myshell中实现重定向

ChangeDir

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include #define SEP " "
#define NUM 1024
#define SIZE 128//跳过 //ls -a -l>>  log.txt 的>>和log.txt之间空格操作：
#define DROP_SPACE(s) do { while(isspace(*s)) s++; }while(0)char command_line[NUM];
char *command_args[SIZE];char env_buffer[NUM]; //for test#define NONE_REDIR  -1
#define INPUT_REDIR  0
#define OUTPUT_REDIR 1
#define APPEND_REDIR 2int g_redir_flag = NONE_REDIR;
char *g_redir_filename = NULL;extern char**environ;//对应上层的内建命令
int ChangeDir(const char * new_path)
{chdir(new_path);return 0; // 调用成功
}void PutEnvInMyShell(char * new_env)
{putenv(new_env);
}void CheckDir(char *commands)
{assert(commands);//[start, end)char *start = commands;char *end = commands + strlen(commands);// ls -a -lwhile(start < end){if(*start == '>'){if(*(start+1) == '>'){//ls -a -l>>  log.txt --追加*start = '\0';start += 2;g_redir_flag = APPEND_REDIR;DROP_SPACE(start);g_redir_filename = start;break;}else{//ls -a -l > log.txt -- 输出重定向*start = '\0';start++;DROP_SPACE(start);g_redir_flag = OUTPUT_REDIR;g_redir_filename = start;break;}}else if(*start == '<'){// 输入重定向*start = '\0';start++;DROP_SPACE(start);g_redir_flag = INPUT_REDIR;g_redir_filename = start;break;}else {start++;}}
}int main()
{//shell 本质上就是一个死循环while(1){g_redir_flag = NONE_REDIR;g_redir_filename = NULL;//不关心获取这些属性的接口, 搜索一下//1. 显示提示符printf("[张三@我的主机名 当前目录]# ");fflush(stdout);//2. 获取用户输入memset(command_line, '\0', sizeof(command_line)*sizeof(char));fgets(command_line, NUM, stdin); //键盘，标准输入，stdin, 获取到的是c风格的字符串, '\0'command_line[strlen(command_line) - 1] = '\0';// 清空\n//2.1 ls -a -l>log.txt or cat>log.txt or ls -a -l// ls -a -l>log.txt -> ls -a -l\0log.txtCheckDir(command_line);//3. "ls -a -l -i" -> "ls" "-a" "-l" "-i" 字符串切分command_args[0] = strtok(command_line, SEP);int index = 1;// 给ls命令添加颜色if(strcmp(command_args[0]/*程序名*/, "ls") == 0 ) command_args[index++] = (char*)"--color=auto";// = 是故意这么写的// strtok 截取成功，返回字符串其实地址// 截取失败，返回NULLwhile(command_args[index++] = strtok(NULL, SEP));//for debug//for(int i = 0 ; i < index; i++)//{//    printf("%d : %s\n", i, command_args[i]);//}// 4. TODO, 编写后面的逻辑, 内建命令if(strcmp(command_args[0], "cd") == 0 && command_args[1] != NULL){ChangeDir(command_args[1]); //让调用方进行路径切换, 父进程continue;}if(strcmp(command_args[0], "export") == 0 && command_args[1] != NULL){// 目前，环境变量信息在command_line,会被清空// 此处我们需要自己保存一下环境变量内容strcpy(env_buffer, command_args[1]);PutEnvInMyShell(env_buffer); //export myval=100, BUG?continue;}// 5. 创建进程,执行pid_t id = fork();if(id == 0){int fd = -1;switch(g_redir_flag){case NONE_REDIR:break;case INPUT_REDIR:fd = open(g_redir_filename, O_RDONLY);dup2(fd, 0);break;case OUTPUT_REDIR:fd = open(g_redir_filename, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC);dup2(fd, 1);break;case APPEND_REDIR:fd = open(g_redir_filename, O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND);dup2(fd, 1);break;default:printf("Bug?\n");break;}//child// 6. 程序替换, 会影响曾经子进程打开的文件吗？不影响//exec*?execvp(command_args[0]/*不就是保存的是我们要执行的程序名字吗？*/, command_args);exit(1); //执行到这里，子进程一定替换失败}int status = 0;pid_t ret = waitpid(id, &status, 0);if(ret > 0){printf("等待子进程成功: sig: %d, code: %d\n", status&0x7F, (status>>8)&0xFF);}}// end while
}

二.标准输出与标准错误

小知识点：linux下的c++后置——.cpp / .cc / .cxx

1. 示例解释

./a. out > stdout. txt 解释：

默认只能重定向标准输出

 ./a.out 1> stdout. txt 2>stderr. txt 解释：

1> stdout. txt：stdout的内容重定向；2>stderr. txt stderr的内容重定向

 ./a.out 1> stdout. txt 2>stderr. txt的意义：

可以区分哪些是程序日常输出哪些是错误!——日至等级

 ./a. out > all. txt 2>&1：

把标准输出和标准错误混着输到一个文件

解释：./a.out > all.txt 是普通的把标准输出重定向——把[1]指向了文件all.txt，2>&1是把[1]拷贝给[2]，使得标准错误重定向——把[2]也指向了文件all.txt

2.perror和模拟实现

errno：C语言有一个全局变量，记录最近一次C库函数调用失败的原因!

三.文件系统

上面我们学到的所有的东西，全部都是在内存中，但是不是所有的文件都被打开了——大量的文件就在磁盘上 静静的躺着，这批文件非常多，杂，乱
磁盘基本的文件管理，本质工作和快递点的老板做的工作是一样的。磁盘基本的文件管理就叫文件系统。
所以我们要把视角从内存中移开，迁移到磁盘上！

1. 磁盘的物理结构

磁盘是我们电脑上的唯一的一个机械设备，目前，同学们笔记本上，可能已经不用磁盘了。而是SSD
你的文件数据，就在这个盘面上。

磁盘图片：

一个面，一个磁头!
机械式+外设 = 磁盘一定是很慢的(CPU,内存)
磁盘存储数据：电子分NS极，磁盘的一面有很多个类似电子的单元，通过磁头改变电子的NS几来改变01。
磁性：N，S极
改变NS极——>就是改变了01

2.磁盘的存储结构

磁盘上存储的基本单位是扇区512字节
读写磁盘的时候，磁头找的是某一个面 的某一个磁道 的某一个扇区

是哪一个面由哪一个磁头决定；哪个磁道——>要知道是哪一个柱面的——>距离圆心的半径——>也是由哪一个磁头决定；哪一个扇区——>磁道上的一段——>由盘面旋转决定的

 柱面：

文件系统：什么文件，对应了几个磁盘块!
物理上查找某一个扇区的寻址方式叫 CHS地址（对应下图        磁柱(Cylinder)，磁面(Head)，扇区(Sector)）：只要我们能找到磁盘上的盘面，柱面(磁道)，扇区找到一个存储单元。用同样的方法，我们可以找到所有的基本单元! !

3.磁盘的逻辑抽象结构

类比磁带，把磁盘抽象成一个数组。假设有10000000个扇区，每个扇区是512字节，类型是sector

对磁盘的管理，转化成为了对数组空间的管理! !定位一个sector，只要找到下标就行了!这里的下标叫做 LBA（logic block address 逻辑块地址）

（1）LBA地址转换为CHS地址（ 磁柱(Cylinder)，磁面(Head)，扇区(Sector) ）

假如要找第3234个扇区，假如有4个磁盘面，4个磁盘面放在一个数组，一面假设是1000个扇区，3234/1000=3，第一面是0~1000，第二面是1000~2000，第三面是2000~3000，第四面是3000~4000。所以3234这个扇区在第4面，磁面H=4，假设一个磁盘面上有20个磁道，3234%1000=234，234/20=11，磁柱C=11，234%20=14，扇区S=14，即可得到CHS地址的三个值