Linux下檔案I O系統呼叫

庫是可重用的模組處於使用者態

系統呼叫是os提供的服務處於核心態不能直接呼叫而要使用類似int 0x80的軟中斷陷入核心所以庫函式中有很大部分是對系統呼叫的封裝。從巨集觀上說，系統呼叫時核心層，c標準庫在應用層。

檔案描述符是linux核心為了高效管理已被開啟的檔案而建立的索引，其值為乙個非負整數，而通常為小整數。而且系統執行時，系統會自動開啟三個檔案描述符，即標準輸入0，標準輸出1，標準出錯2 。這三個檔案描述符預設存在，若新開啟的檔案描述符最小只能是3 .

在linux中，副檔名對linux核心沒有實際意義，但是可以用來人為區分不同的檔案，方便使用者使用。

.tar, .tar.gz, .tgz, .zip, .tar.bz表示壓縮檔案，

建立命令為tar, gzip, unzip等

.sh 檔案表示shell指令碼檔案

.pl 表示perl語言檔案

.py 表示python語言檔案

.conf 表示系統服務的配置檔案

.c 表示c檔案

.h 標頭檔案

.cpp 表示c++原始檔

.so 表示動態庫檔案

.a 表示靜態庫檔案

open()系統呼叫

int
open
(const
char
*path,
int oflag,..
./*mode_t mode*/
);

int   fd;
fd =
open
("text.txt"
, o_rdwr|o_creat|o_trunc,
0666);
fd =
open
("text.txt"
;

create()系統呼叫

int
create
(const
char
*path, mode_t mode)
;

該函式用來建立乙個新檔案並返回其fd。它等價於open(path, o_wronly|o_creat|o_trunc, mode);

int     fd;
fd =
create
("text.txt"
,0644
);

write()系統呼叫

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

write()函式用來往開啟的檔案描述符fd指向的檔案中寫入buf指向的資料，其中nbytes指定要寫入的資料大小。如果返回值 <0則說明寫入出錯，譬如嘗試往乙個唯讀的檔案中寫入則會拋錯，錯誤的原因系統會儲存到errno變數中去。如果》0則為實際寫入的資料大小。

lseek()系統呼叫

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

我們在從檔案裡讀出內容，或往檔案寫如內容的時候都有乙個起始位址，這個起始位址就是當前檔案偏移量，當我們對檔案進行讀寫的時候都會使檔案偏移量往後偏移。這點就類似於我們開啟記事本開始編輯文字時的游標，我們讀或寫入時從游標所在位置開始讀寫，每讀寫乙個位元組都會使游標往後偏移。通過lseek()這個函式我們可以調整檔案偏移量的位址。其中 whence 可以是以下三個值：

而offset就是相對於whence 的偏移量，

譬如lseek(fd, 0, seek_set); 將檔案偏移量設定到了檔案開始的第乙個位元組上

lseek(fd, 0, seek_end)；將檔案偏移量設定到檔案最後乙個位元組上；

lseek(fd, -1, seek_end)；將檔案偏移量設定到檔案最後的倒數第乙個位元組上；

read()系統呼叫

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

read()函式用來從開啟的檔案描述符對應的檔案中讀取資料放到buf指向的記憶體空間中去，最多不要超過nbytes個位元組，這裡的nbytes一般是buf剩餘的空間大小。如read成功，則返回實際讀到的位元組數（由nbytes或讀到檔案尾決定，其中eof巨集用來判斷是否到了檔案尾），如果返回值小於0則表示出錯，如嘗試讀乙個沒有許可權讀的檔案時就會拋錯。

出錯處理

對linux而言絕大部分情況下，系統呼叫出錯都會返回-1，而成功則返回0或其相應返回值。linux中系統呼叫的錯誤原因都儲存於在int errno中，errno由作業系統維護，儲存就近發生的錯誤，即下一次的錯誤碼會覆蓋掉上一次的錯誤，當然只有在系統呼叫或者呼叫lib函式時出錯(因為有些庫函式會呼叫系統呼叫)，才會置位errno。在標頭檔案「/usr/include/asmgeneric/errno-base.h」定義了常見的錯誤原因errno整形值。大家可以看看這個標頭檔案的定義，了解一下常見的錯誤原因。

因為系統呼叫出錯的原因是以整形值的形式儲存在errno中，則個整形值errno對程式設計師非常不友好，我們更多的是希望看到字串形式的錯誤提示，這時經常用到的兩個錯誤處理函式是 perror()和strerror()。下面是這兩個函式的原型。

void perror(const char *s)

char *strerror(int errno);

其中perror()的使用方法非常簡單，只需要乙個字串引數s即可。他會將錯誤的原因列印到標準輸出上，其內容是字串s 後面緊跟冒號和字串形式的錯誤原因。需要注意的是字串s 裡不要加換行符，因為錯誤原因裡面會帶換行。因為perror()的使用功能比較簡單且只能列印到標準輸出上，對於要進行格式化控制的輸出或想寫入到日誌檔案中時就不能處理了。這時我們會使用另外乙個函式strerror()，它用來將整形型別的錯誤原因errno裝換成相應的字串形式，這樣在任何使用字串的地方我們都可以使用它。所以在今後的程式設計中，我們更多的是使用strerror()而不是perror()。

該程式將呼叫open()系統呼叫開啟乙個叫做test.txt的檔案(如果不存在則會建立該檔案)，然後呼叫write()系統呼叫將字串 msg_str 寫入到該檔案中，之後呼叫read()系統呼叫讀出該檔案裡的內容。

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define bufsize 1024
#define wxj "helo xiaojuan\n"
intmain
(int argc,
char
**ar**)
printf
("open file returned file descriptor [%d]\n"
,fd);if
((rv =
write
(fd, wxj,
strlen
(wxj)))
<0)
memset
(buf,0,
sizeof
(buf));
//清零buf
lseek
(fd,0,
seek_set);
if((rv =
read
(fd, buf,
sizeof
(buf)))
<0)
printf
("read %d bytes data from file:%s\n"
, rv, buf)
; cleanup:
close
(fd)
;//用完的檔案描述符記得關閉
return0;
}

程式執行截圖:

由結果可以看出，新開啟的檔案描述符為3，為當前可用最小。寫程式時應注意將檔案偏移量移到檔案開頭去，方可讀到資料，而且寫完資料後應當關閉檔案描述符，以便下次使用。

Linux下檔案I O系統呼叫

Linux系統呼叫IO

Linux 檔案相關系統呼叫介面（IO）

檔案系統之標準IO與系統呼叫IO

Linux下檔案I O系統呼叫

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Linux 檔案相關系統呼叫介面（IO）

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