快乐Linux —— 8.2 系统调用IO

参考：

https://blog.csdn.net/Ace_Shiyuan/article/details/100265513 文件IO这块的思维导图做的很不错

https://blog.csdn.net/qq_36782456/article/details/72329144

Linux 2.6.24 源码

简述

系统调用的IO通常是不带缓冲的IO。

文件的描述符

对内核而言，所有打开的文件都通过文件描述符进行引用，文件描述符是一个非负整数。

即使是用标准库打开的流文件，其底层也是内核通过文件描述符引用。

在后文剖析文件模型时，你会发现，所谓的文件描述符其实就是一个指针数组的下标。

当打开/创建文件 open() / creat() 时，内核向进程返回一个文件描述符。当读/写一个文件时，将这个文件描述符作为参数调用 read() / write() 。

一个进程能够打开的文件是有限的，可以用下面的代码查看一个进程能同时打开文件的最大数量，在Linux 2.4 的系统上这个结果是 1024。

有三个特殊的文件描述符为系统所占有 ：0 (stdin) 1 (stdout) 2 (stderr)

在#include <unistd.h> 中 这些文件描述符用符号常量 STDIN_FILENO ， STDOUT_FILENO , STDERR_FILENO

相关系统调用函数

#include <fcntl.h>

• 打开或创建文件 open()

  

• 创建文件 creat()

  

  实际上等效于 open(name, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC , mode); 见Linux 2.6.24 源码

  asmlinkage long sys_creat(const char __user * pathname, int mode)
  {
  	return sys_open(pathname, O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, mode);
  }
  

• 读取文件内容 read()

  

• 向文件中写 write()

  

• 关闭进程打开的文件描述符 close()

  

• 改变读写文件的位置 lseek()

  每个打开的文件都有一个当前文件偏移量，当打开一个文件时，除非指定 O_APPEND 选项，否则这个偏移量被设置为 0。通常读写操作都会默认从当前文件偏移量开始，并且使偏移量增加读写字节数。

  可以使用 这个函数显式为一个打开的文件设置其偏移量。

  off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

  • 对于参数 offset 的解释与参数 whence 有关：

    

    所以如果想设置当前偏移量为文件开始处 lseek(fd, 0, SEEK_SET);

    同理文件结束处 lseek(fd, 0, SEEK_END);

  • 若函数执行成功 则返回新设置的文件偏移量。

    执行失败 返回 -1 ， 并将 errno 设置为 ESPIPE。