Linux系统编程5_文件描述符
linux把一切都当作文件，包括设备；我们的显示器和键盘在linux系统来说都是文件；
简单来理解：一个 Linux 进程可以打开成百上千个文件，为了表示和区分已经打开的文件，Linux 会给每个文件分配一个编号（一个 ID），这个编号就是一个整数，被称为文件描述符（File Descriptor）。
一个 Linux 进程启动后，会在内核空间中创建一个 PCB 控制块，PCB 内部有一个文件描述符表（File descriptor table），记录着当前进程所有可用的文件描述符，也即当前进程所有打开的文件。
除了文件描述符表，系统还需要维护另外两张表：
打开文件表（Open file table）
i-node 表（i-node table）
文件描述符表每个进程都有一个，打开文件表和 i-node 表整个系统只有一个。三者关系如下：
文件描述符实际就是每个进程的文件描述符表的索引；通过索引（文件描述符）可以快速得到一个文件指针。
这个文件指针实际上打开文件表的索引，通过打开文件表的索引（文件指针），可以得到文件的三个重要信息：
- 文件偏移量，也就是文件内部指针偏移量。调用 read() 或者 write() 函数时，文件偏移量会自动更新，当然也可以使用 lseek() 直接修改。
- 状态标志，比如只读模式、读写模式、追加模式、覆盖模式等。
- i-node 表指针。
真正要读写文件，还是得通过i-node表指针（i-node表的索引），也可以理解成inode号码。得到inode信息，这是文件的元信息：
- 文件的字节数
- 文件拥有者的User ID
- 文件的Group ID
- 文件的读、写、执行权限
- 文件的时间戳，共有三个：ctime指inode上一次变动的时间，mtime指文件内容上一次变动的时间，atime指文件上一次打开的时间。
- 链接数，即有多少文件名指向这个inode
- 文件数据block的位置
用户通过文件名，打开文件。
实际上，系统内部这个过程分成三步：
首先，系统找到这个文件名对应的inode号码；
其次，通过inode号码，获取inode信息；
最后，根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据。
另外对于文件描述符的理解：
同一个进程的不同文件描述符可以指向同一个文件；
不同进程可以拥有相同的文件描述符；
不同进程的同一个文件描述符可以指向不同的文件（一般也是这样，除了 0、1、2 这三个特殊的文件）；
不同进程的不同文件描述符也可以指向同一个文件。
接下来总结一下文件的类型：
普通文件类型：Linux中最多的一种文件类型, 包括 纯文本文件(ASCII)；二进制文件(binary)；数据格式的文件(data);各种压缩文件.第一个属性为 [-]
目录文件：就是目录， 能用 # cd 命令进入的。第一个属性为 [d]，例如 [drwxrwxrwx]
块设备文件：就是存储数据以供系统存取的接口设备，简单而言就是硬盘。例如一号硬盘的代码是 /dev/hda1等文件。第一个属性为 [b]
字符设备文件：即串行端口的接口设备，例如键盘、鼠标等等。第一个属性为 [c]
套接字文件：这类文件通常用在网络数据连接。可以启动一个程序来监听客户端的要求，客户端就可以通过套接字来进行数据通信。第一个属性为 [s]，最常在 /var/run目录中看到这种文件类型
管道文件：FIFO也是一种特殊的文件类型，它主要的目的是，解决多个程序同时存取一个文件所造成的错误。FIFO是first-in-first-out(先进先出)的缩写。第一个属性为 [p]
链接文件：类似Windows下面的快捷方式。第一个属性为 [l]，例如 [lrwxrwxrwx]
参考链接：
Linux文件描述符到底是什么？：http://c.biancheng.net/view/3066.html
linux文件描述符详解：https://www.cnblogs.com/alan666/p/8311890.html
linux文件管理：https://blog.csdn.net/wwwlyj123321/article/details/100298377
Linux系统中inode和block详解：https://www.cnblogs.com/yunxuanedu/p/13915421.html
