cw02

Zadania - Zestaw 2. - Operacje na plikach i folderach

Zapoznaj się ze składnią i operacjami wykonywanymi przez poniższe funkcje:

• funkcje operujące na plikach i katalogach: open(), close(), read(), write(), fcntl(), stat(), fstat(), lstat(), mkdir(), rmdir(), opendir(), closedir(), readdir(), rewinddir(), nftw(), fopen(), fclose(), getc(), putc(),
• funkcje i zmienne do obsługi błędów: perror, errno.

Zadanie 1. Porównanie wydajności systemowych i bibliotecznych funkcji We/Wy (55%)

• (30%) Celem zadania jest napisanie programu porównującego wydajność systemowych oraz bibliotecznych funkcji wejścia/wyjścia. Program operował będzie na przechowywanej w pliku tablicy napisów (rekordów). Dla uproszczenia pojedynczy napis będzie miał stałą wielkość. Nazwa pliku, wielkość oraz liczba i długość napisów stanowić będą argumenty wywołania programu.

  Program udostępniać powinien operacje:

  • generate - tworzenie pliku z rekordami wypełnionego wygenerowaną losową zawartością (można wykorzystać wirtualny generator/dev/random) lub w wersji uproszczonej funkcję rand()
  • sort - sortuje rekordy w pliku (w porządku leksykograficznym), używając sortowania szybkiego. Pivotem dla sortowania niech będzie wartość pierwszego napisu/rekordu. Podczas sortowania w pamięci powinny być przechowywane jednocześnie najwyżej dwa rekordy (porównywanie dwóch rekordów).
  • copy - kopiuje plik1 do pliku2. Kopiowanie powinno odbywać się za pomocą bufora o zadanej wielkości rekordu.

  Sortowanie i kopiowanie powinno być zaimplementowane w dwóch wariantach:

  • sys - przy użyciu funkcji systemowych: read i write
  • lib - przy użyciu funkcji biblioteki C: fread i fwrite

  Rodzaj operacji oraz sposób dostępu do plików ma być wybierany na podstawie argumentu wywołania, np.:

  • ./program generate dane 100 512 powinno losowo generować 100 rekordów o długości 512 bajtów (znaków) do pliku dane,
  • ./program sort dane 100 512 sys powinien sortować rekordy w pliku dane przy użyciu funkcji systemowych, zakładając że zawiera on 100 rekordów wielkości 512 bajtów
  • ./program copy plik1 plik2 100 512 lib powinno skopiować 100 rekordów pliku 1 do pliku 2 za pomocą funkcji bibliotecznych z wykorzystaniem bufora 512 bajtów

• (25%) Dla obu wariantów implementacji przeprowadź pomiary czasu użytkownika i czasu systemowego operacji sortowania i kopiowania. Testy wykonaj dla następujących rozmiarów rekordu: 1, 4, 512, 1024, 4096 i 8192 bajty. Dla każdego rozmiaru rekordu wykonaj dwa testy różniące się liczbą rekordów w sortowanym pliku. Liczby rekordów dobierz tak, by czas sortowania mieścił się w przedziale od kilku do kilkudziesięciu sekund. Porównując dwa warianty implementacji, należy korzystać z identycznego pliku do sortowania (po wygenerowaniu, a przed sortowaniem, utwórz jego kopię). Zmierzone czasy zestaw w pliku wyniki.txt. Do pliku dodaj komentarz podsumowujący wnioski z testów.

Zadanie 2. Operacje na strukturze katalogów (45%)

Napisz prosty odpowiednik programu find — program powinien implementować następujące opcje: '-mtime', '-atime' oraz '-maxdepth'. W przypadku dwóch pierwszych, podobnie jak w przypadku find, argumentem może być: liczba (bezwzględna), liczba poprzedzonej znakiem '+' lub liczba poprzedzona znakiem '-'. Program ma wypisać na standardowe wyjście następujące informacje o znalezionych plikach:

• Ścieżka bezwzględna pliku,
• Liczbę dowiązań
• Rodzaj pliku (zwykły plik - file, katalog - dir, urządzenie znakowe - char dev, urządzenie blokowe - block dev, potok nazwany - fifo, link symboliczny - slink, soket - sock)
• Rozmiar w bajtach,
• Datę ostatniego dostępu,
• Datę ostatniej modyfikacji.

Ścieżka podana jako argument wywołania może być względna lub bezwzględna. Program nie powinien podążać za dowiązaniami symbolicznymi do katalogów.

Program należy zaimplementować w dwóch wariantach:

• Korzystając z funkcji opendir(), readdir() oraz funkcji z rodziny stat (25%)
• Korzystając z funkcji nftw() (20%)

W ramach testowania funkcji:

Utwórz w badanej strukturze katalogów jakieś dowiązania symboliczne, zwykłe pliki i katalogi. Porównaj wynik szukania (własna implementacja) z wynikiem szukania za pomocą polecenia find — wywołaj polecenie find z opcjami '-mtime', '-atime' lub '-maxdepth' — przykłady:

find /etc -mtime 0 2> /dev/null | wc -l

find /usr -atime -7 -maxdepth 2 2> /dev/null | wc -l

Następnie wywołaj swój program z takimi samymi opcjami i sprawdź, czy liczba znalezionych plików jest taka sama.