APUE 學習筆記(二) 文件I/O

1. 文件I/O

對於內核而言，全部打開的文件都經過文件描述符引用， 內核不區分文本文件和二進制文件

open函數：O_RDONLY  O_WRONLY  O_RDWR

create函數：

close函數：關閉一個文件時還會釋放該進程加在該文件上的全部記錄鎖

lseek函數：顯式地爲一個打開的文件設置其偏移量

每一個打開的文件都有一個與其相關聯的 "當前文件偏移量"，用以度量從文件開始處計算的字節數，一般，讀、寫操做都從當前文件偏移量處開始，並使偏移量增長所讀寫的字節數

文件偏移量能夠大於文件的當前長度，寫該文件會在文件中造成一個空洞， 文件中的空洞並不要求在磁盤上佔用存儲區。

 

read函數： 實際讀到的字節數少於所要求讀的字節數 的狀況：

(1) 讀普通文件時，在讀要求字節數以前已達到了文件尾端，好比到達文件尾端以前還有30字節，而要求讀100字節， 那麼下一次read會返回30字節，再下一次返回0

(2) 當從終端設備讀時，一般一次最多讀一行

(3) 當 從網絡套字節讀時，網絡中的緩衝機制可能形成返回值小於所要求讀的字節數

(4) 當從管道或FIFO讀時，例如 管道包含的字節數少於所需的數量，那麼read將只返回實際可用的字節數

(5) 當某一信號形成中斷，而已經讀了部分數據量時

 

write函數：其返回值要與所寫的字節數相同，不然表示出錯

 

2.文件共享

內核使用三種數據結構來表示打開的文件

 

(1)每一個進程在進程表中都有一個記錄項，包含文件描述符表，有一個文件描述符標誌和 指向文件表項的指針

(2)內核爲全部打開文件維護一張文件表，包含 文件狀態標誌、 當前文件偏移量、指向該文件V節點表項的指針

(3)每一個打開文件都有一個v節點結構， Linux使用inode節點結構,記錄文件的元信息，對應於fstat函數

 

 

一個給定的文件只有一個v節點表項

每一個進程都有它本身對該文件的當前偏移量

 

3. dup和dup2函數：複製一個現存的文件描述符

函數返回的新描述符與輸入參數描述符共享同一個文件表項

 

4.fcntl函數

fcntl函數能夠改變已打開的文件的性質

int fcntl(int fd, int cmd, ...)

fcntl函數有5中功能：

(1)複製一個現有的描述符 (cmd = F_DUPFD)

(2)獲取/設置文件描述符標記 (cmd = F_GETFD, F_SETFD)

(3)獲取/設置文件狀態標誌 (cmd = F_GETFL, F_SETFL)

(4)獲取/設置異步I/O全部權 (cmd = F_GETOWN, F_SETOWN)

(5)獲取/設置記錄鎖 (cmd = F_GETLK, F_SETLK, F_SETLKW)