Linux操作文件的底层系统如何调用

这篇文章主要介绍“Linux操作文件的底层系统如何调用”，在日常操作中，相信很多人在Linux操作文件的底层系统如何调用问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Linux操作文件的底层系统如何调用”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！ linux操作系统奉行一切皆文件的理念，所有文件设备几乎都可以用一套系统调用即open()/close()/write()/read()等来操作。系统调用和C库调用操作文件类似。Linux自带的man手册是最权威的。通过查看man手册来查看系统调用用法。代号 —— 代表的含义1 —— 用户在shell环境下可操作/可执行的命令2 —— 系统内核可调用的函数与工具3 —— 一些常用的函数与函数库，大部分C的函数库4 —— 设备文件的说明，通常是在 /dev下的设备5 —— 配置文件或某些文件的格式6 —— 游戏7 —— 管理与协议等，例如Linux文件系统、网络协议等8 —— 系统管理员可用的命令9 —— 与Kernel有关的文件注意，系统的头文件在Linux中一般存放在/usr/include目录下；下面包含的一些头文件有的带了sys，其实是include底下的子目录中的头文件返回值类型： int——文件描述符fd，每打开一个文件，就会得到一个文件描述符，这个文件描述符是整形的，我们通过文件描述符进行读写操作。失败：-1成功：>= 0，即文件描述符；mode_t是一个类型别名，实际上就是一个有符号的整数，对open函数而言，仅仅当创建新文件时才使用第三个参数flag：打开标志注意： 这些其实都是定义的一些宏，当需要使用到多个参数时，使用按位或“ | ”构成多个flag参数也可跟随下面的方式一起使用：其他不一一介绍，需要使用时自查。返回值：若成功为已经写入的字节数；若出错为-1；注意：计划写入的字节数和函数的返回值不相等时，表示写入出现了错误，可以用来检验写入是否成功；参数：fd：写入文件的文件描述符；buf：存放待写数据的缓存；count：要求写入一次数据的字节数；注意：对于普通文件，写操作从文件的当前位移量处开始，若如果在打开该文件时，指定了O_APPEND选择项，则在每次写操作之前，将文件位移量设置在文件的当前结尾处。在一次成功写之后，该文件位移量增加实际写的字节数。返回值 ：读到的字节数若已到文件尾为0；若出错为-1；参数fd：读取文件的文件描述符；buf：存放读取数据的缓存；count：要求读取一次数据的字节数；注意返回值是实际读到的字节数，二者并不相同；注意：读操作从文件的当前位移量开始，在成功返回之前，该位移量增加实际读得的字节数（这个位移量是可以自己设置的）；注意：当一个进程终止时，它所打开的文件都由内核自动关闭。注：这些不带缓存的函数都是内核提供的系统调用；这正是和我们在C语言中学到的那些IO操作不同的地方，他们不是标准C的组成部分，但是POSIX的组成部分。标准C对文件操作时都是通过对FILE的结构体指针进行操作的，而这里使用的是文件描述符。文件描述符的范围是0——OPEN MAX，早期的Unix采用的上限为19（即允许每个进程打开20个文件），现在很多系统将即增加到63，Linux为1024，具体多少可以在的头文件中查找。文件描述符与文件指针FILE *fdopen(int fd,const char *mode)，将文件描述符转为文件指针；int fileno(FILE *stream)，将文件指针转换为文件描述符；功能： 定位一个已打开的文件fd：已经打开的文件描述符；offset：位移量；whence：定位的位置，即基准点SEEK_SET：将该文件的位移量设置为距文件开始处offset个字节；SEEK_CUR：将该文件的位移量设置为其当前值加offset，offset可正可负；SEEK_END：将该文件的位移量设置为文件长度加offset，offset可正可负（此时若为正值，就涉及到空洞文件了，请看下面的讲解）；返回值：**若成功则返回新的文件位移量（绝对位移量）**若出错免费云主机、域名为-1；定位到文件尾部时，可以返回文件的大小；lseek函数也可以用来确定所涉及的文件是否可以设置位移量，如果文件描述符所引用的是一个管道或者FIFO，则lseek返回-1，并将errno设置为EPLPE；空洞文件示例：我们可以看到用more命令查看文件内容时，发现显示的内容只有一次写入的结果，用od-c命令查看文件的ASSCI码，我们会发现在两次内容之间，有10个，这就是空洞，用vim打开该文件内容也可以看到，有10个^@符。注：每个文件都有一个与其相关联的“当前文件偏移量”，它是一个非负整数，用以度量从文件开始处计算的字节数。通常读写操作都以文件当前偏移量处开始，并使得偏移量增加所读或所写的字节数。按系统默认，当打开一个文件时，除非指定O_APPEND选择项，否则该文件位移量被设置为0；示例：运行结果如下：fd = 3的原因是：系统内部PCB存在一个文件表，以记录打开的文件，文件描述符其实就是文件表的下标0——FILE* stdin，标准输入1——FILE* stdout，标准输出3——FILE* stderr，标准错误输出本程序已经默认打开了三个文件，fd排到第四个，所以编号为3接下来进行文件读取运行结果如下：首先声明：我们不区分文本文件还是二进制文件完成对一个图片的复制，我们可以使用以下的方案：先打开原来的二进制文件打开一个新的文件从原来的二进制文件中读取一部分写入新文件反复读写直到读完，写完就停止【read() == 0作为循环停止的条件，读不到就是读完了】完成复制复制完成我们每次打开文件以后，会在内核中产生struct file这样一个结构体，以表示打开的文件，记录着以下信息：文件偏移量（起始从0开始，文件指针随着写入数据进行偏移）引用计数（几个进程正在使用这个打开的文件）inode节点（存放进程的属性信息：谁创建了，名字是什么，在磁盘哪里存储。通过这个inode节点，我们才能找到对应的这个具体的文件）打开方式：比如只读方式，只写方式打开测试1：先打开文件再forkclose（fd）写在最外侧，父子进程都会关闭，每关闭一次，引用计数减1，直到为0。运行结果如下：原因如下：测试2：先fork再打开文件修改代码后，运行结果发生如下变化：因为父子进程分离后，打开了各自的文件，产生了各自的struct file，不再共享文件偏移量。在实际的应用场景中，我们更多地使用父进程打开的文件，子进程去访问这种形式。到此，关于“Linux操作文件的底层系统如何调用”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注云技术网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！

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