UNIX系统编程小结(一)------文件I/O

UNIX系统编程小结(一)------文件I/O

基本看完了《unix/linux编程实践教程》，实现了几个小项目，觉得很不过瘾，书中对很多system call的细节和原理都没讲。在尝试看linux内核分析的书时发现很多困难，所以拿起apue，继续打基础。读着读着，对apue上瘾了。这是题外话，就说这么多。

UNIX系统编程小结(二)------文件和目录

Unix/Linux编程实践教程【高清PDF中文版+附录光盘+代码】：

一.我对文件I/O的理解

文件I/O最基本的两个函数就是read和write，书中也叫做unbuffered I/O。刚看到这个"unbuffered"，我就奇怪，操作系统不是对所有的输入输出都会做缓存吗(delayed write)，为什么还会存在unbuffered?但接着我就明白了，这里的ubuffered，是指的是针对与read和write本身来说，他们是没有缓存机制，比如read(fd,temp,100),在读够100个字节后或者遇到文件EOF后就返回，非常单纯。而C库函数中的fread和fwrite，就是利用缓存技术来调用read和write，可以说是buffered I/O。

二.文件描述符

文件描述符是一个整型，可以理解为一个指向文件的指针(注:整型也可以理解为一个指针，并不是只有void*才可以被叫做指针)。需要注意的就是，一个进程在结束的时候会关闭所有打开的文件描述符，但是0,1,2除外。0,1,2，分别代表标准输入流，标准输出流和标准错误流。这3个文件描述符是由kernel打开和进行管理的，不需要我们来打开和关闭。

三.文件共享机制

比较重要的就是file table的理解。file table包括了file status flags,the current file offset,a pointer to the v-node table entry for the file.比如对文件temp,调用一次open后，有fd1指向temp，也就有了一个file table。再对temp调用一次open后，有fd2指向temp，再生成一个file table(可以用dup,dup2实现，但又有不同，见下文)。这时，排除其他因素，我们的系统中有一个temp文件，2个文件描述符:fd1,fd2，两个file table(表示同一个文件)。需要注意的是，如果对write操作加上了排他锁，就无法用O_WRONLY同时打开两个文件描述符了。但可以用O_RDONLY同时打开两个文件描述符，fd1,fd2可以同时读，而相应的，fd1指向的file table的current file offset自然可以不同于fd2指向的，这也就可以很容易地理解多个file table的作用了。

四.system call原理与分析

我喜欢用函数来总结所学的东西，感觉比较实在。

1.lseek(fd,5,SEEK_SET).修改current offset.返回新的offset.

2.open(file,O_RDWR).不赘述细节，详见man。先写一个问题，就是O_SYNC，我无法利用代码来感受这个option，如果您能帮忙，小弟我非常感激。值得注意的就是O_APPEND，这个很强大的东西，跟>>重定向的"添加到末尾"是一样的。特别注意，当open(file,O_RDWR | O_APPEND)后，write与read得到的待遇并不相同。每个被打开的文件都有一个current offset，可以用lseek对这个offset进行修改。先贴出代码:

int main()
{
    int fd;
    char buf[100]="abcde";
    //注:temp中只有一行aaaaabbbbbccccc.
    if( (fd=open("temp",O_RDWR|O_APPEND))<0 )
        err_sys("error open!");
    if(lseek(fd,5,SEEK_SET)==-1)
        err_sys("error lseek!");
    if( read(fd,buf,5)<0 )
        err_sys("error read!");
    buf[5]='\0';
    printf("%s\n",buf);
    //if(write(fd,buf,5)!=5)
    //    err_sys("write error");
    return 0;
}