操作系统的一课

leixiaofeng

每学期都要讲授操作系统课程，于我，就是陈年旧饭，在一遍遍的翻炒中，能不烦么？怎么才能为之不烦？于学生，是一门抽象的无法触手可摸的云朵，仰望云端，但无法喊雨滴下来。

   好在，操作系统是一座深厚的矿藏，你永远不敢宣称自己彻底了解它，充其量，我们只是遥望了一下这座山的四周。而各大公司都在挖掘这块宝藏。Google一边声称操作系统像隐身衣一样将消失在众人的视野中，一边有强悍的研发队伍，不断给免费的Linux 穿外衣。穿上虚拟机的Android俨然成了手机厂家追逐的明星，而借助于web的浓妆，依然搭乘Linux的便车，chrome OS就成了web界横空出世的大姐大了。在这些热闹的背后，我还得给学生从1+1讲起，什么是操作系统，什么是进程，什么是死锁等等，这使我从内心对蜡烛肃然起敬，但我是不甘心被燃烧成灰烬的，于是，希望学生们也能点燃起老师心中的希望。

  什么是操作系统？操作系统能做什么？为什么每每我讲的兴趣盎然，可学生们交上来的报告，对操作系统的描述依然是书上文字的搬家？难道大量的输入信息，既没有在学生们的存储器中存放，也没有通过大脑CPU的加工，输出的仅是寥寥无几的空洞信息？

  于是，还是以实例说明操作系统到底干什么，一段拷贝程序的片段呈现给大家：

  inf=open(“/floppy/TEST”,O_RDONLY,0);

out=open(“/mydir/test”,O_WRONLY,0600);

  do{

l=read(inf,buf,4096);

write(outf,buf,l);

} while(l);

close(outf);

close(inf);

  然后通过说明这个程序的执行过程，阐述操作系统到底是如何参与的。实际上，这个执行过程足以写一本书，但在此，只能泛泛地说明，其中涉及的open, close,read,write的四个函数都讲离不开操作系统的参与。于是，建议学生，在不同操作系统下写出完整的程序，实现文件的拷贝。课后，一名同学发来他的程序：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <fcntl.h>

#include <io.h>

int main(int argc,char *argv[])

{

    int nReadHand;    //只读文件句柄

    int nWriteHand;   //只写文件句柄

    int nBytes;       //从文件中读出字符的长度

    char cBuf[10];  // 文件的存储数组

   

    /*argv[1] = "copysource.txt";

    argv[2] = "copydonate.txt";

*/

    puts(argv[1]);

    puts(argv[2]);

    if((nReadHand =open(argv[1],O_RDONLY)) == -1)  //打开要复制的文件，以只读方式打开

    {

        fprintf(stderr,"Read Error!/n");

        exit(0);

    }

   

    if((nWriteHand =open(argv[2],O_CREAT)) == -1)  //打开文件复制文件的的目标文件

    {

        fprintf(stderr,"Create Error!/n");

        exit(0);

    }

    close(nWriteHand);

    if((nWriteHand =open(argv[2],O_WRONLY)) == -1)  //打开文件复制文件的的目标文件

    {

        fprintf(stderr,"Write Error!/n");

        exit(0);

    }

    do

    {

        nBytes = read(nReadHand,cBuf,10);              //读出一页的内容

        write (nWriteHand,cBuf,nBytes);

    }

    while(nBytes);

    close(nReadHand);

    close(nWriteHand);

    return 0;

}

  者出现错误，那么原因何在？

学生让我给他看看这个程序到底有什么错误，我没有直接给出答案，而是回复如下：

“面对这样的问题，你是怎样思考的，这比问题本身还重要。

  首先，分析一下自己的程序，程序有逻辑错吗？这么简单的程序，左找右找都找不出错误，那错误隐藏在何处？最大的可能就是给函数的参数有问题。


  于是，你应当打开Linux文件系统编程的书，看一下open（）函数参数的设置。当你创建一个新文件或者要写一个文件的时候，在Linux下，是否要涉及权限问题，你的程序在打开文件时传递这样的参数了吗？你通过main()函数参数传递的文件，其权限是否合适？如此思考，不仅仅是解决了一个问题，而是以后遇到同样的问题，你知道怎么去思考，从而一通多通。”