探索C语言文件操作：复制、管道与文件系统效率

本次实验涉及的是操作系统课程中的实践环节，主要关注文件系统的用户接口及其实现。实验目的是深化理解和应用文件操作，包括系统调用和标准库函数，以便能有效地处理复杂的文件操作。实验主要包括以下三个部分： 1. 文件复制程序： - 学生需使用C语言编写程序，可以借助`open()`系统调用和`read()`、`write()`函数，或者使用库函数`fread()`和`fwrite()`来实现文件的复制。程序需要接受两个参数，输入文件和输出文件的路径。实验要求处理的文件大小至少为1MB，可以通过创建特定大小的文件（如使用`creat()`函数创建并定位写指针）或者找到已有的大型可执行文件作为源文件。 - 学生被要求分别针对一次读写一个字节（`nbytes=1`，`size=1`，`nitems=1`）和一次读写4KB字节（`nbytes=4096`，`size=1`，`nitems=4096`）两种情况，对比系统调用和流文件方式的执行效率。 2. 无名管道数据传输： - 在这个部分，学生需设计一个父进程与子进程之间的通信机制，通过无名管道（pipe()函数创建）传递文件内容。父进程负责读取文件并写入管道，子进程从管道接收数据后将其重定向至新文件。实验结束后，需要验证原文件和新文件的内容一致性。 3. 有名管道的应用： - 建立在多个用户程序间的通信上，学生需要使用有名管道（`mkfifo()`函数创建）来实现类似功能。与无名管道不同，有名管道允许多个进程共享同一管道，因此在这个场景下，父子进程间的交互模式会有所变化，但核心原理仍是数据的传递和文件内容的校验。 整个实验不仅考察了对文件操作函数的掌握，还涉及进程间通信和系统资源管理，提升了学生的编程技能和对操作系统底层机制的理解。对于计算机性能较好的设备，实验还将关注不同操作方式对效率的影响，锻炼了性能优化的意识。