Linux 기초 실습 05 파일 조작
Linux Lecture Practice 05 파일 조작
Introduction
이번 실습에서는 System Call을 이용한 실습과
파일 생성과 조작 기법에 대해 알아보겠습니다.
System Call (시스템 호출)
- ‘프로그램’과 ‘커널’ 사이를 연결하는 API
- 프로그램 만으로는 불가능한 기능을, 커널의 기능을 빌려서 수행
- Windows에도 ‘시스템 호출’이 있다
- WIN16 API, WIN32 API, WIN64 API
- 프로그램의 하위 호환성을 제공
- Win 2.0의 프로그램이 Win 7에서도 수행
Unix 시스템의 구조
unistd.h & fcntl.h
unistd.h
- Unix Standard Header
- Unix 시스템 호출 전반을 담당하는 헤더 파일
- 사용자 ID 획득
- 그룹 ID 획득
- 파일 및 장치 읽기/쓰기
- 프로세스 복제
- 파이프
- 그 외 다수의 시스템 호출
fcntl.h
- File Control Header
- Unix 시스템 중 파일을 담당하는 헤더 파일
- 파일 생성
- 파일 속성 변경
복습 - 사용자 및 그룹 확인
사용자 및 그룹 확인
- getuid(): 사용자의 ‘실제’ ID 출력
- geteuid(): 사용자의 ‘유효’ ID 출력
- getgid(): 사용자의 ‘실제’ 그룹 ID 출력
- getegid(): 사용자의 ‘유효’ 그룹 ID 출력
uid.c 작성
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(){
printf("UID : %d, EUID : %d\n",getuid(), geteuid());
printf("GID : %d, EGID : %d\n",getgid(), getegid());
return 0;
}
‘실제’ ID와 ‘유효’ ID?
- 실제 ID : 프로그램의 ‘실행을 명령’하는 ID
- 유효 ID : 프로그램을 ‘실제로 수행’하는 ID
- ‘chmod +s’로 유효 ID 우회가 가능
su : substitute user(사용자 ID를 임시로 다른 ID로 변경)
파일 열기 및 생성
- C언어 : fopen() (stdio.h)
- Unix 호출 : open() (fcntl.h)
- 사용법 : open(파일명, 모드, 권한)
- 파일명 : 읽거나 쓸 파일 이름
- 모드 : 읽거나 쓸 때의 모드 지정
- 권한 : 파일을 새로 만들 때에만 권한 지정
- 권한 생략 시 754로 지정(
rwxr-xr--)
- 권한 생략 시 754로 지정(
- C언어 : FILE* fp = fopen(“input.txt”, “w+”);
- 반환되는 값은 포인터로 표현된 파일 포인터
- Unix : int fd = open(“input.txt”, O_RDWR);
- 반환되는 값은 정수로 표현된 파일 서술자
- 파일 서술자(File Descriptor)?
- 파일에 접근하기 위한 추상적인 정수 키
- 키의 관리는 커널에서 수행
미리 정의된 파일 서술자
- 0 : stdin (표준 입력, 파일로부터 읽기만 가능)
- 1 : stdout (표준 일반 출력, 파일에 쓰기만 가능)
- 2 : stderr (표준 오류 출력, 파일에 쓰기만 가능)
- 파일 서술자 추가 시, 할당되지 않은 서술자 중 가장 작은 번호로 자동 할당
파일 열기 옵션
- O_RDONLY : 읽기 전용으로 열기
- O_WRONLY : 쓰기 전용으로 열기
- O_RDWR : 읽기/쓰기 겸용으로 열기
- O_APPEND : 파일의 끝에서부터 추가
- 이 옵션이 없으면 파일의 처음부터 시작
- O_CREAT : 파일이 없으면 새로 생성
- 이 옵션이 없으면 파일 없을 때 오류 발생
- O_TRUNC : 파일이 이미 있으면 내용을 삭제
- 이 옵션이 없으면 내용을 삭제하지 않고 덮어 씀
- O_EXCL : 파일이 이미 있으면 오류 발생
파일 생성
- int fd = creat (파일명, 권한);
- 파일을 쓰기 전용으로 새로 생성
- O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC와 동일
- 파일이 있으면 초기화 후 덮어씀
- 권한은 open()의 권한과 동일
- 파일을 쓰기 전용으로 새로 생성
파일 닫기
- close(fd);
- 열려 있는 파일을 닫음 (파일 서술자 경유)
파일 서술자 복제
- int fd2 = dup(fd1);
- fd1의 파일을 fd2로 복제 (fd1: a.txt → fd2: a.txt)
- fd1과 fd2는 같은 파일을 가리킴
- fd2의 키는 자동으로 지정
- dup2(fd1, fd2);
- int fd2 = dup(fd1) 와 같은 기능을 수행
- fd2가 이미 열려있다면 파일을 닫은 후 복제
- fd2의 키를 수동으로 지정할 수 있음
파일 열기, 닫기, 복제 실습(dup.c 작성)
dup2() 이후 test.txt 파일에 출력되었다.
(표준 입출력 자체에도 영향을 끼칠 수 있다.)
파일에서 읽기
- int result = read(fd, buffer, bytes)
- fd : 읽을 파일의 서술자
- buffer : 결과를 저장할 버퍼(포인터 형식)
- bytes : 파일에서 읽을 바이트 수
- result : 실제로 읽은 바이트 수
- > 0 : 버퍼에 실제 내용이 들어감
- = 0 : 파일의 끝(EOF)
- < 0 : 오류 발생
파일로 쓰기
- int result = write(fd, buffer, bytes)
- fd : 쓸 파일의 서술자
- buffer : 내용이 저장되어 있는 버퍼(포인터 형식)
- bytes : 파일에서 쓸 바이트 수
- result : 실제로 쓴 바이트 수
- > 0 : 파일에 실제 내용이 쓰였음
- = 0 : 쓴 내용 없음
- < 0 : 오류 발생
파일 읽기, 쓰기 실습 (read.c)
Command line 매개변수 사용법
#include <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[]){
}
/* == */
int main(int argc, char** argv){
}
- argc : 매개변수의 개수 (파일 실행 명령어 포함)
- argv : 각각의 매개변수
#include <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[]){
int count;
printf(“argc : %d\n”, argc);
printf(“------arguments list------\n”);
for(count=0; count < argc ; count++){
printf(“argv[%d] : %s\n”, count, argv[count]);
}
return 0 ;
}
파일 접근 Primitive
- lseek()
- 특정 파일의 파일포인터 위치를 변경해주는 함수
- off_t lseek(filedes, offset, flag)
- 매개변수
- filedes : 파일 descriptor
- offset : 시작 위치로부터의 추가 offset (음수 가능)
- flag : offset 시작 위치
- SEEK_SET 파일의 처음부터 시작
- SEEK_CUR 파일 포인터의 현재 위치부터 시작
- SEEK_END 파일의 끝부터 시작
- 반환값
- 성공 : offset
- 실패 : 음수
예제 프로그램 2.1.11 호텔
Hotel
호텔에 투숙하고 있는 사람의 이름을 기록하고 있는 파일(listfile)을 관리
- 투숙자 관리 파일
- 각 줄의 길이 4개 문자
- 처음 세개 문자 : 이름
- 끝 한 개 문자 :
‘\0’
- 각 줄의 길이 4개 문자
-
방 번호에 투숙하고 있는 사람의 이름을 출력하는 getoccupier를 반복적으로 호출하여 모든 방에 있는 사람의 이름을 출력
- hotel.h, hotel.c, getoccupier.h, getoccupier.c 로 구성
- Makefile로 컴파일
listfile
111
222
333
444
555
666
777
888
999
000
이 숫자들이 투숙객 이름이라 생각하고
cat > listfile 명령을 작성하자.
makefile
hotel : hotel.o getoccupier.o
hotel.o : hotel.h hotel.c
getoccupier.o : hotel.h getoccupier.h getoccupier.c
clean :
rm *.o
hotel.h
#ifndef LINELENGTH
#define LINELENGTH 4
#endif
// 중복 선언을 막기 위해 static으로 선언
// 좋은 방식은 아님
static int listfiledes = -1;
static char listfile[] = "listfile";
getoccupier.h
char* getoccupier(int roomno);
hotel.c
#include "hotel.h"
#include "getoccupier.h"
#include <stdio.h>
#ifndef NROOMS
#define NROOMS 10
#endif
int main()
{
char* name;
int i;
printf("Read occupiers from file : %s \n", listfile);
for(i = 1; i <= NROOMS; i++){
if(name = getoccupier(i))
printf("Room %d, %s \n", i, name);
else
fprintf(stderr, "Error on calling 'getoccupier'\n");
}
return 0;
}
getoccupier.c
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include "hotel.h"
#include "getoccupier.h"
// 문자열 return을 위해 전역변수로 설정
char buffer[LINELENGTH];
char *getoccupier(int roomno){
off_t offset;
ssize_t nread;
// 파일 읽기 실패
if(listfiledes == -1 && (listfiledes = open(listfile, O_RDONLY)) == -1){
fprintf(stderr, "Error on opening list file \n");
return NULL;
}
// 방 번호로부터 offset계산
offset = (roomno - 1) * LINELENGTH;
// offset으로 파일포인터 이동
if(lseek(listfiledes, offset, SEEK_SET) == -1){
fprintf(stderr, "Error on setting offset \n");
return NULL;
}
// offset부터 파일 읽기
if((nread = read(listfiledes, buffer, LINELENGTH)) < 0){
fprintf(stderr, "Error on reading offset \n");
return NULL;
}
// 각 행 마지막에 있는 개행문자를 null 문자로 대체하여 하나의 스트링 생성
buffer[LINELENGTH - 1] = '\0';
return buffer;
}
마무리
이상으로 이번 실습을 마치겠습니다.
열심히 따라와 주셔서 감사합니다!
댓글남기기