一、命令行与参数校验#

1
./ProcessCopy 源文件 目标文件 [进程数]
2
# 举例：将 1.png 拷贝为 A.png，指定 30 个进程
3
./ProcessCopy 1.png A.png 30

[进程数] 表示可选参数。用户不传时，选用 1 个进程作为默认值；并非缺少它就一定报错。C 程序的 argv[0] 是程序自身，因此传三个用户参数时 argc == 4：argv[1] 为源文件、argv[2] 为目标文件、argv[3] 为进程数。只传两个必填参数时 argc == 3。argv[3] 是字符串，使用前要转换成整数， atoi。判断可选参数前，应先确认 argc，不要访问不存在的数组项。

父进程不能拿到参数就立即 fork。检查三件事：

1. 参数数量：至少提供源文件和目标文件，即 argc >= 3
2. 源文件存在： access(srcFile, F_OK) ，返回 0 表示存在，非 0 表示检查失败；仅检查“存在”并不等于保证后续一定可读，实际打开文件还要检查 open 的返回值
3. 进程数合法：设定大致为 1～100 的范围，不能让用户随意传负数、零或极大的数量。若校验失败，终止程序，不进入切片和创建子进程步骤

二、文件切片#

多个进程做的是同一种工作，但各自的起始偏移量不同

若各子进程都从文件开头读写，就会重复处理或相互覆盖，不能组成完整副本

切片模块先取得源文件大小 fileSize，再结合进程数 procNum 得到每块大小 blockSize

1
blockSize = fileSize / procNum;
2
if (fileSize % procNum != 0) {
3
    ++blockSize;
4
}
5
offset = i * blockSize;  /* 第 i 个子进程的起点，i 从 0 开始 */

例如 100 字节交给 5 个进程，blockSize = 20，起点为 0、20、40、60、80。103 字节交给 5 个进程时，blockSize = 21

用 lseek(fd, 0, SEEK_END) 得到文件末尾偏移量，从而获得文件大小

生产代码应检查 open、lseek 是否失败；文件可能超过 int 能表示的范围，文件大小和偏移量更适合使用 off_t

三、为什么是两个可执行程序#

fork() 后的子进程能取得循环变量 i，所以自己的起始偏移量可用 i * blockSize 计算

随后 execl() 让它执行单独编译出来的 Copy，execl 成功会替换子进程的程序映像，不会返回原程序继续往下执行；失败应检查并退出子进程。

交给 Copy 的用户参数依次是：源文件、目标文件、offset、blockSize

因为 execl 的参数序列是字符串，两个整数不能直接当作普通命令行字符串传入

先用字符数组保存数字文本，再用 sprintf 格式化，最后把字符串传给 execl；Copy 的 main 再把它们解析回整数

1
execl(copyPath, "Copy", srcFile, dstFile, strOffset, strBlock, (char *)NULL);

对应地，Copy 程序有自己的 main(int argc, char *argv[])：argv[1]/argv[2] 是两个文件名，argv[3]/argv[4] 是偏移量与块大小。execl 最后的空指针是参数列表终止标记，不能遗漏

子进程完成后，父进程负责阻塞等待并回收，避免留下僵尸进程

四、Copy 程序的文件 I/O 流程#

单段拷贝分为几步：

1. 以只读方式打开源文件，取得源文件描述符；以只写方式打开目标文件。目标文件可能尚不存在，因此 O_WRONLY | O_CREAT，创建时指定权限模式
2. 源文件和目标文件的读写位置都移动到该子进程的 offset，即分别调用 lseek(fd, offset, SEEK_SET)。只移动源文件而不移动目标文件会把各段写到同一位置
3. 使用缓冲区调用 read 读取源文件数据，再调用 write 写入目标文件
4. 完成后关闭两个文件描述符