Linux檔案 檔案IO概述

2021-08-07 16:34:02 字數 1262 閱讀 2811

posix(portable operating system inte***ce,可移植作業系統介面規範)標準最初由ieee(institute of electrical and electronics engineers,電氣和電子工程師協會,是目前最大的全球性非營利性專業技術學會)制定,目的是提高unix環境下程式的可移植性。通俗來講,為乙個相容posix標準的作業系統編寫的應用程式,可以在任何其他相容posix標準的作業系統上編譯執行而無需修改**。常見的linux與unix系統都支援posix標準。

linux系統的乙個成功的關鍵因素是它具有與其他作業系統共存的能力。linux的檔案系統由兩層結構搭建:上面的虛擬檔案系統vfs(virtual file system),和下面的各種不同的具體檔案系統(例如ext、fat32、nfs等)

vfs將各種具體的檔案系統的公共部分抽取出來形成乙個抽象層,位於使用者的程式與具體需要使用的系統中間,並提供系統呼叫介面。這樣我們只需針對vfs提供的系統呼叫進行檔案操作而無需具體考慮底層細節。vfs遮蔽了使用者對底層細節的描述使得程式設計簡化。

可以使用指令

cat /proc/filesystems

檢視當前作業系統支援哪些具體檔案系統。

linux作業系統是基於檔案概念搭建起來的作業系統(「萬物皆檔案」),基於這一點,所有的i/o裝置都可以直接當做檔案來處理。因此操作普通檔案的操作函式與操作裝置檔案的操作函式是相同的,這樣大大簡化了系統對不同裝置、不同檔案的處理,提高了效率。

那麼對於核心而言,核心是如何區分不同的檔案呢?核心使用檔案描述符來索引開啟的檔案。檔案描述符是乙個非負整數,每當開啟乙個存在的檔案或建立乙個新檔案的時候,核心會向程序返回乙個檔案描述符,當對檔案進行相應操作的時候,使用檔案描述符作為引數傳遞給相應的函式。

通常乙個程序啟動時,都會開啟三個流:標準輸入、標準輸出、標準錯誤輸出,這三個流的檔案描述符分別是0、1、2,對應的巨集定義是stdin_fileno、stdout_fileno、stderr_fileno。可以檢視標頭檔案unistd.h檢視相關定義。

流的名稱 檔案描述符 巨集定義

標準輸入 0 stdin_fileno

標準輸出 1 stdout_fileno

標準錯誤輸出 2 stderr_fileno

基於檔案描述符的i/o操作雖然不能直接移植到諸如windows系統等之外的作業系統上,但對於某些底層的i/o操作(例如驅動程式、網路連線等)是唯一的操作途徑。

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可以呼叫l s e e k顯式地定位乙個開啟檔案。include include off t lseek int filesdes,off t offset,int whence 返回 若成功為新的檔案位移,若出錯為 1。對引數offset 的解釋與引數w h e n c e 的值有關。若whenc...