深入理解计算机操作系统——第10章：UNIX IO，打开，关闭，读写文件

系统级IO：输入输出是主存与外部设备（磁盘，终端，网络）之间拷贝数据的过程

输入：从IO设备拷贝数据到主存中

输出：从主存中拷贝数据到IO设备中

 

10.1 unix IO

所有的IO设备都被模型化为文件，而所有的输入输出都被当做对相应的文件的读和写来执行。

打开文件：

（1）应用程序通过要求内核来打开相应的文件，内核返回一个非负整数（描述符），应用程序只需记住这个描述符，而相应信息

       由内核来管理。

（2）unix外壳在打开一个进程时，都打开了三个文件：标准输入（描述符0），标准输出（描述符1），标准错误（描述符2）。

改变当前文件位置：

（1）对于每个打开的文件，内核保持着一个文件位置k，初始为0，这个位置是文件开头的起始字节偏移

（2）通过seek来设置k。

读文件操作：

（1）拷贝n个字节文件到存储器，从k开始，然后k增加到k+n。

（2）当文件大小为m时，而m<k，那么会触发一个EOF条件（即文件太少了，不够你读的字节数）。

写文件操作：

（1）从存储器拷贝n>0个字节到文件。从当前文件的k开始，然后更新k。

关闭文件：

（1）当应用完成对文件访问后，会通知内核关闭文件，而作为响应，内核会打开文件时创建的数据结构，并将这个

       描述符恢复到可用的描述符池中。

（2）无论一个进程因何种原因终止时，内核都会关闭所有打开的文件，并释放它们在存储器中的资源。

 

10.2 打开和关闭文件

通过open打开一个已创建的文件或创建一个新文件。

open函数：

int open（char *filename，int flag，mode_t mode）；

（1）filename：文件名。

（2）flags：如何访问这个文件。

（3）mode：新文件的访问权限。

若成功返回描述符。

close函数：

int close（int fd）；

（1）fd为描述符

若成功则返回0，否则返回-1.

 

10.3 读和写文件

read和write函数来执行输入输出。

read函数：

ssize_t read（int fd，void *buf，size_t n）；

（1）从描述符为fd的文件，拷贝最多n个字节的数据到存储器的buf

（2）若成功返回实际的字节数

（3）返回0表示遇到EOF

（4）返回-1表示遇到错误

ssize_t write（int fd，const void *buf，size_t n）

（1）从存储器的buf拷贝最多n个字节的数据到fd文件的当前位置