第十章 学习总结

第十章 系统级别

10.1 Unix I/O

：所有的I/O设备，如网络，磁盘和终端都被模型化为文件，而所有的输入和输出都被当做对应文件的读和写来执行

打开文件 改变当前的文件位置 读写文件 关闭文件

10.2 打开和关闭文件

进程是通过调用open函数来打开一个已经存在的文件或者创建一个新文件的

#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>


int open(char *filename,int flags, mode_t mode);

open函数将filename转化为一个文件描述符，并且返回描述符数字。 返回的描述符总是在进程中当前没有打开的描述符。

flag参数指明了进程打算如何访问这个文件：

O_RDONLY:只读

O_WRONLY：只写

O_RDWR:可读可写。

flag参数也可以是一个或更多位掩码的或

O_CREAT:如果文件不存在，就创建它的一个截断的文件

O_TRUNC:如果文件已经存在，就截断它

O_APPEND:在每次写操作前，设置文件位置到文件的结尾处。

mode参数指定了新文件的访问权限位。

10.3 读和写文件

应用程序是通过分别调用read和write函数来执行输入和输出的

#include <unistd.h>

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t n);


ssize_t write(int fd, const void *buf,size_t n);

read函数从描述符为fd的当前位置文件拷贝最多n个字节到存储器位置buf，返回值-1表示一个错误，而返回值0表示EOF，否则返回值表示的是实际传送的字节数量。

在某些情况下，read和write传送的字节比应用程序要求的要少。这些不足值不表示有错误，出现这些情况的原因如下：

读时遇到EOF

从终端读文本行

读和写网络套接字

10.4 用RIO包健壮地读写 一个I/O包，称为RIO包，它会自动为你处理上文中所述的不足值。RIO包提供了方便，健壮和高效的I/O。RIO提供了两种不同的函数：

无缓冲的输入输出函数

带缓冲的输入函数

10.5 读取文件元数据

应用程序能够通过调用stat和fstat函数，检索到关于文件的信息。（有时候也称为文件的元数据）

stat函数以一个文件名作为输入

fstat函数是相似的，只不过是以文件描述符而不是文件名作为输入。

10.6 共享文件

描述符表：每个进程都有它独立的描述符表，它的表项是由进程打开的文件描述符来索引的，每个打开的描述符表项指向文件表中的一个表项。

文件表：打开文件的集合是由一张文件表来表示的，所有的进程共享这张表。每个文件表的表项组成包括有当前的文件位置，引用计数，以及一个指向v-node表中对应表项的指针。关闭一个描述符会减少相应的文件表表项中的引用计数。内核不会删除这个文件表表项，直到它的引用计数为零。

v-node表：同文件表一样，所有的进程共享这张v-node表。每个表项包含stat结构中的大多数信息，包括stmode和stsize成员。

10.7 I/O重定向

Unix外壳提供了I/O用户重定向操作符，允许用户将磁盘文件和标准输入联系起来。

10.8 标准I/O

ANSI C定义了一组高级输入输出函数，称为标准I/O库，为程序员提供了Unix I/O的较高级别的替代。

标准I/O库将一个打开的文件模型化为一个流。一个流就是一个指向FILE类型的结构的指针。

实验楼： 课本实验已经在虚拟机上运行。

参考：深入理解计算机系统第十章