文件共享

1.文件共享

内核使用3种数据结构来表示打开的文件，他们的关系如下：

每个进程都有一张进程表项，记录进程打开的文件：

fd标志：close_on_exec，若一个文件描述符在close_on_exec中的对应比特位被设置，那么在执行execl函数时该描述符将被关闭，即在execl函数执行的程序中直接使用该描述符，则会出错（但是如果是子进程，则仍然可以使用该FD，不管close_on_exec设置成什么）；否则该描述符将始终处于打开状态，即在execl函数执行的程序中可以直接使用该描述符。

文件指针：指向文件表。

 

文件表：

文件状态标志：read，write，append，sync等，即open的flag参数。

当前文件偏移量：当执行了write后，当前文件偏移量就增加了相应的长度，如果偏移量超过了文件的长度，则将i节点表中的当前文件长度设置为文件偏移量。当使用O_APPEND打开文件后，首先将文件偏移量设置为i节点表中的当前文件长度。

v节点指针：指向v节点表。

 

v节点表：

v节点包含了文件类型和对此文件进行各种操作的函数指针。

v节点还包含了该文件的i节点（i-node）。

（linux没有使用v节点，只使用了通用i节点结构，这2种实现上有所不同，但是概念上是一样的）

 

上图表示一个进程打开了2个不同的文件，一个是标准输入，一个是标准输出。

下图表示2个不同的进程打开同一个文件。

 

//不同的进程表项，不同的文件表项

2.dup和dup2函数

这2个函数是用来复制一个现存的文件描述符，函数的定义如下：

#include <unistd.h>  
int dup(int filedes); 　　　　//复制filedes，并返回新的filedes（该文件描述符是当前可用文件描述符中最小值），如出错，返回-1  
int dup2(int filedes, int filedes2);   
　　　　　　　　　　　　　　　　//使用filedes2复制filedes，如果filedes2已经打开，则先关闭它；如果filedes等于filedes2，则返回filedes2，而不关闭它。  

下图显示了执行如下语句的结果：（假设当前可用文件描述符的最小值是3）

newfd = dup(1);

//不同的进程表项，同一个文件表项

复制一个文件描述符的另一种方法是使用fcntl函数，这个函数会在以后进行介绍。