文件IO（3）

今天继续学习文件I/O，主要介绍dup/dup2、sync/fsync/fdatasync、fcntl、ioctl等系统调用。

1.dup和dup2函数

1)      函数原型：

       #include <unistd.h>

       int dup(int filedes);

    int dup2(int fildes.int filedes2);

2)      函数功能：

       两个函数都用来复制一个现存的文件描述符。dup返回的新的文件描述符一定是当前可用文件描述符中的最小值。dup2则可以用filedes2参数指定新描述符的数值。如果filedes2已经打开，则先将其关闭，如果filedes等于filedes2，则dup2返回filedes2，而不关闭它。

注意：这些函数返回的新文件描述符与参数filedes共享一个文件表项。

 

 

2. sync、fsync、fdatasync函数

1)        函数原型：

       #include <unistd.h>

       void sync(void);

       int fsync(int filedes);

    int fdatasync(int fildes);

 

2)  函数功能：

传统的UNIX实现中，在内核设有高速缓存，大多数磁盘I/O通过缓冲进行。当将数据写入文件时，内核通常先将该数据复制到其中一个缓冲区中，如果该缓冲区尚未写满，则并不将其排入输出队列，而是等待其写满或者内核需要重用该缓冲区以便存放其他数据时，再将该缓冲区排入输出队列，然后带其到达队首时，才进行实习的I/O操作。这种输出方式被称为延迟写。 延迟写减少了减少了磁盘读写次数，但却降低了文件内容的更新速度，使得欲写到文件中的数据在一段时间内并没有写到磁盘上，当系统发生故障时，这种延迟可能造成文件更新内容的丢失。为了保证磁盘上实际文件系统和缓冲区内容一致，UNIX提供了sync、fsync、fdatasync三个函数。

sync函数只是将所有修改过的块缓冲区排入写队列，然后就返回，它并不等待实际写磁盘操作结束。

fsync函数只对文件描述符filedes指定的单一文件起作用，并且等待磁盘操作结束后返回。

fdatasync函数类似于fsync，但它只影响文件的数据部分，除数据外，fsync还同步更新文件的属性。

      

3. fcntl函数

1)      函数原型：

       #include <fcntl.h>

       #include <unistd.h>

 

       int fcntl(int fd, int cmd);

       int fcntl(int fd, int cmd, long arg);

       int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock);

2)      函数功能：

       fcntl函数有5个功能：

（1）       复制一个现有的描述符(cmd = F_DUPFD)

（2）       获得/设置文件描述符标记(cmd=F_GETFD/F_SETFD)

（3）       获得/设置文件状态标记(cmd=F_GETFL/SETFL)

（4）       或者/设置异步I/O标记(cmd=F_GETOWN/F_SETOWN)

（5）       获得/设置记录锁(cmd=F_GETLK/F_SETLK/F_SETLKW)

      

 

4.ioctl函数

1)      函数说明：

       #include<sys/ioctl.h>

       int ioctl(int,fd.int request,…)

    ioctl用来控制特殊设备文件的属性，第一个参数fd必须是一个已经打开的文件描述符，第三个参数一般为char *argp，它随第二个参数request的不同而不同。参数request决定了参数argp是向ioctl传递数据还是从ioctl获取数据。