RT-Smart 应用开发笔记:fopen 造成文件被清空问题的分析记录
  5i1sl39TVt1E 2023年11月02日 37 0


前言

  • RT-Smart 应用(apps)开发环境,ubuntu 20.04 + win10 VS Code
  • 最近在调试一个问题,需要使用 FILE 的 fopen、fread 等去读取处理一个大文件,为了尽快复现验证问题,随手搜了一下 fopen 等几个 API的用法,调试时闹出来一个【笑话】,程序运行所到之处,把处理过的本地文件清空了。
  • 当时初步的目标只是使用 stat 去获取一个文件的大小,现象就是 0

获取文件大小

  • 如何在 用户态获取文件大小,RT-Smart 的应用开发与 Linux 的用户应用开发基本类似,Linux 平台上的应用,可以轻松的移植到 RT-Smart 上。
  • fopen 可以在RT-Smart内核态使用,也可以在用户态使用,用户态的使用,一般都是借助 libc 与 系统调用,当前 RT-Smart 使用 musl gcc 工具链
  • 获取文件大小,应该与 fopen、fread 系列无关,代码如下:
unsigned long get_file_size(const char *path)
{
    unsigned long filesize = -1;
    struct stat statbuff;

    if (stat(path, &statbuff) < 0)
    {
        return filesize;
    }
    else
    {
        filesize = statbuff.st_size;
    }

    return filesize;
}
  • 这里使用标准的 POSIX 接口 stat,头文件 #include <sys/stat.h>

测试代码

  • 随手摘抄修改了一个测试代码,想获取到 文件大小,然后分批读取,验证这个过程是否正常,哪想到文件大小获取为0,使用 qemu 调试了多遍,怀疑文件系统BUG,依旧未找到正确的思路
  • 原 BUG 测试代码如下:
/*  read big file : > 300MB */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

#define BUFFER_SIZE     (8 * 1024 * 1024)

unsigned long get_file_size(const char *path)
{
    unsigned long filesize = -1;
    struct stat statbuff;

    if (lstat(path, &statbuff) < 0)
    {
        return filesize;
    }
    else
    {
        filesize = statbuff.st_size;
    }

    return filesize;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    //int errno;
    FILE *fp = NULL;
    unsigned long so_far, signed_len;
    const char *path = "/lib/libc.so";
    char *buffer = NULL;
    size_t size;
    size_t file_size;
    size_t rd_len;

    if (argc > 1)
    {
        path = argv[1];
    }

    printf("filename path : %s\n", path);

    fp = fopen(path, "w+");
    if (!fp)
    {
        printf("fopen failed\n");
        return -1;
    }

    buffer = malloc(BUFFER_SIZE);
    if (!buffer)
    {
        printf("buffer alloc failed\n");
        return -1;
    }

    file_size = get_file_size(path);
    printf("file size %ld\n", file_size);

    signed_len = file_size;
    so_far = 0;

    while (so_far < signed_len)
    {
        size = BUFFER_SIZE;
        printf("so far is %lu, signed_len is %lu, size is %lu\n", so_far, signed_len, size);

        if (signed_len - so_far < size)
            size = signed_len - so_far;

        printf("new size is %lu\n", size);

        rd_len = fread(buffer, 1, size, fp);
        printf("fread rd_len = %ld\n", rd_len);
        if ((rd_len != 0) && (rd_len != size))
        {
            printf("fread failed, rd_len = %ld, size = %ld\n", rd_len, size);
            fclose(fp);
            free(buffer);
            return -2;
        }
        so_far += size;
        printf("fread so_far = %ld\n", so_far);
    }

    fclose(fp);
    free(buffer);
    printf("fread big file test end!\n");

    return 0;
}
  • 测试结果
  • 文件大小 读取 为 0

RT-Smart 应用开发笔记:fopen 造成文件被清空问题的分析记录_用户态

  • 由于可以使用 qemu 来调试,我看看到底为何 大小为0,难道 打印的不对?

RT-Smart 应用开发笔记:fopen 造成文件被清空问题的分析记录_#include_02

RT-Smart 应用开发笔记:fopen 造成文件被清空问题的分析记录_#include_03

RT-Smart 应用开发笔记:fopen 造成文件被清空问题的分析记录_文件大小_04

  • 内核部分的 sys_stat 后面的调试就不放上来了,说明一个问题:文件获取大小就是 0

回头看下测试结果

  • 好吧,我发现了文件系统BUG?读取一下状态,文件大小就变为 0 了?
  • 我多试读取了几个文件,文件大小真的变为了0,包括 /lib/libc.so 这个默认文件
  • 我在板子上试了一下,读取了一下文件系统中的核心文件: rtthread.bin,哪想到,板子启动不了,看了固件被【真正】清零0

RT-Smart 应用开发笔记:fopen 造成文件被清空问题的分析记录_用户态_05

赶快看看神奇的代码

  • 发现 BUG 了,原来在 获取文件状态前,有个 fopen 操作,并且使用了 "w+",就是这个问题

RT-Smart 应用开发笔记:fopen 造成文件被清空问题的分析记录_#include_06

RT-Smart 应用开发笔记:fopen 造成文件被清空问题的分析记录_fopen_07

RT-Smart 应用开发笔记:fopen 造成文件被清空问题的分析记录_用户态_08

  • 都是C 语言基础薄弱惹的祸,记录一下,以后得好好学习,正确理解,才能致用。

fopen 的 参数

  • 当前发现 fopen 使用 “a+” 也不能获取文件大小,二进制的文件,需要使用 “rb”

RT-Smart 应用开发笔记:fopen 造成文件被清空问题的分析记录_fopen_09

  • 正常使用了 fopen 后,文件大小就正常获取了

RT-Smart 应用开发笔记:fopen 造成文件被清空问题的分析记录_文件大小_10

  • 看来测试代码,也需要认真写,测试过程中【看似无关紧要】的代码,也许就是个【地雷】

小结

  • 以上记录,其实就是 fopen 参数的使用方法的一个记录,写这么多,就是增加【印象】,得到【教训】,防止编写此类BUG 的事情不再重复犯
  • 获取知识途径很多,有时候有些 BUG的出现,会针对性的让你获取更多,嵌入式开发,除了博闻强记,更重要的,就是有个【烂笔头】记录点点滴滴。


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最后一次编辑于 2023年11月08日 0

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