《Unix/Linux系统编程》第7,8章学习笔记 20191329马静怡
第7章 文件操作
1.文件操作级别
（1）硬件级别
- fdisk：将硬盘、U盘或SDC盘分区
- mkfs：格式化磁盘分区，为系统做好准备
- fsck：检 查和维修系统
- 碎片整理：压缩文件系统中的文件
（2）操作系统内核中的文件系统函数
前缀为k表示内核函数
（3）系统调用
open()、read()、lseek()、close()
（4）I/O库函数
FILE:fopen()、fread()；fwrite()、fseek()、fclose()、fflush()
char:getc()、getchar()、ugetc()、putc()、putchar()
line:gets()、fgets()、puts()、fputs()
formatted:scanf()、fscanf()、sscanf()、printf()、fprintf()、sprintf()
（5）用户命令
mkdir,rmdir,cd,pwd,ls,link,unlink,rm,cat,cp,mv,chmod,etc.
（6）sh脚本
2.文件I/O操作
3.低级别文件操作
分区
- 一个块存储设备，如硬盘、U盘、SD卡等，可以分为几个逻辑单元，成为分区。
- 分区表唯一第一个扇区的字节偏移446（0x1BE）处，成为设备的主引导记录（MBR）
格式化分区
- 为了存储文件，必须先为特定的文件系统准备好分区，该操作成为格式化磁盘或磁盘分区
- 为了确保数据的一致性，用户应该先卸载设备，然后自断开连接
挂载分区
4.EXT2文件系统
Linux一直使用EXT2作为默认文件系统，EXT3是EXT2的扩展，增加的主要是一个日志文件，EXT4是EXT3的扩展，增加了磁盘块的分配（连续的）。
- Block#0：引导块，文件系统不使用它，用于容纳从磁盘引导操作系统的引导程序。
- Block#1：超级块，用于容纳关于整个文件系统的信息。
- Block#2：块组描述符块，EXT2将磁盘分成几个组（每组8192块），每组用一个块组描述符结构体描述。
- Block#8：块位图，用来表示某种项的位序列。
- Block#9：索引节点位图，用来代表一个文件的数据结构。
- Block#10：索引节点，每个文件都用一个128字节（EXT4的是256字节）的独特索引节点结构体表示。
第8章 使用系统调用进行文件操作
1.系统调用
简称syscall，是一种允许进程进入Kmode以执行Umode不允许操作的机制。
2.系统调用手册页
在Ubuntu Linux中，手册页保存在/usr/share/man目录中，man2子目录中列出了所有的系统调用手册页。
- man 2 NAME ：显示系统调用名称的手册页
3.使用系统调用进行文件操作
系统调用必须由程序发出，用法就像函数调用。每个系统调用都是一个库函数，它汇集系统调用参数，并最终向操作系统内核发出一个系统调用。
4.常用的系统调用
- stat：获取文件状态信息
- open：打开一个文件进行读、写、追加
- close：关闭打开的文件描述符
- read：读取打开的文件描述符
- write：写入打开的文件描述符
- lseek：重新定位文件描述符的读/写偏移量
- dup：将文件描述符复制到可用的最小描述符编号中
- dup2：将oldfd复制到newfd中，如果newfd已打开，先将其关闭
- link：将新文件硬链接到旧文件
- unlink：取消某个文件的链接，如果文件链接数为0，则删除文件
- symlink：创建一个符号链接
- readlink：读取符号链接文件内容
- umask：设置文件创建掩码，文件权限为（mask&~umask）
5.链接文件
（1）硬链接文件
命令：ln oldpath newpath （创建从newpath到oldpath的硬链接）
系统调用：link(char *oldpath,char *newpath)
unlink(char *pathname)
（2）符号链接文件
命令：ln -s oldpath newpath
系统调用：symlink(char *oldpath,char *newpath)
6.stat系统调用
- stat文件状态
stat按文件名统计指向文件，并在缓冲区中填写stat信息 - stat结构体
- stat与文件索引节点
每个索引节点在存储设备上都有唯一的索引节点编号（ino） - 文件类型和权限
st_mode是16位，前4位是文件类型，接下来的3位表示文件的特殊用法，其余9位是文件保护权限位。 - opendir-readdir函数
- readlink函数
- ls程序
