基础IO(文件与进程)
创始人
2024-09-25 07:52:22
0

一、文件与进程的关系

打开文件的本质是进程打开文件。

打开的文件在内存中,未打开的文件在磁盘中。

当进程打开多个文件,操作系统中有多个进程,那么操作系统中就必定会存在多个打开的文件。

为了管理文件就要先描述再组织。

文件存在于磁盘,所以向文件写数据就是向硬件写入,磁盘作为硬件我们用户无法绕过操作系统进行访问,所以操作系统就一定要向用户提供系统调用,而我们平时用的c / c++函数就是系统调用的封装。

二、系统调用的文件操作

1、打开文件

pathname:指明文件创建的路径和文件名。若没有路径默认创建在当前按路径。

flags:选项,类似于c语言中 w, a等打开方式。

mode:设置文件权限,与之前Linux下的文件权限一样。

补充

系统调用函数 umask() 可以设置当前进程中的权限掩码。

flag选项

(1)O_WRONLY       只写打开

(2)O_CREATE        文件不存在就创建,要mode指明文件权限

(3)O_RDONLY        只读打开

(4)O_RDRW            读写打开

(5)O_APPEND        追加打开

(6)O_TRUNC          清空文件

2、写文件

fd:open() 函数的返回值,表示文件描述符。

buf:要插入的文件内容。

count:内容大小。

 3、关闭文件

4、举例

一开始 log.txt 文件不存在,只读打开并创建文件。

现在文件存在并且内容是 hello,此时我们再次只读打开写入a

我们发现结果是覆盖文件内容,这次我们再加上清空文件,写入a

最后文件内只有a,其实我们就能发现c语言中'w'方式打开文件,就是上面三个选项全带的功能,所以一开始说 c / c++ 文件函数就是封装的系统调用。

三、文件描述符与文件的先描述再组织

1、文件描述符介绍

我们上面提到 open 函数会返回一个文件描述符,其实每一个进程的开始,我们自己创建的文件描述符是从3开始,0 1 2 分别对应的是标准输入(键盘),标准输出(显示器),标准错误(显示器),这三个文件是进程运行时自动创建的。

那为什么函数传一个数字 fd 进程就能打开对应文件写入或关闭呢?

上图中我们就能知道其实返回的 fd 就是内核中进程 : 文件映射关系的数组下标。

2、open函数作用

(1)常见 file 内核数据结构。

(2)开辟文件缓冲区,加载文件数据。

(3)查看文件描述符表。

(4)file 地址填入文件描述符表。

(5)返回 fd 文件描述符。

四、理解一切皆文件

我们知道c语言中结构体是不能有函数的,但是上图中操作系统层面的文件结构体存放函数指针,以此来调用函数,就相当于c++中的类。

由于对应不同的硬件,调用方式不同,在操作系统层面每一个文件结构体函数名都是 read, write....,但是在驱动层实现函数时是截然不同的,这就像是c++中的多态。

上图的一整套逻辑就是 vfs(virtual file system 虚拟文件系统)

结论就是上层访问不同硬件调用函数名相同的函数。

五、理解语言中的文件函数和系统调用函数的联系

系统调用中函数 open 返回 fd,类比c语言就是类型是 FILE* 的指针(本质是结构体)。

所有c语言上的文件操作函数,本质底层都是系统调用的封装。

为什么要封装系统调用?

不同的系统,系统调用不同,导致用系统调用代码不具备跨平台性。

所以在写语言的源代码时要把所有常见平台中的文件系统调用封装,在哪个平台就下载哪个平台的c标准库。

相关内容

热门资讯

实测分享!桃乐甘肃麻将下载辅助... 实测分享!桃乐甘肃麻将下载辅助器,飞驰娱乐科技软件,练习教程(有挂神器)该软件可以轻松地帮助玩家将桃...
我来教大家!白银胡乐亲友房,上... 我来教大家!白银胡乐亲友房,上品游戏辅助器,课程教程(有挂透明挂)1、玩家可以在上品游戏辅助器透视最...
最新研发!微信小程序蜀山四川辅... 最新研发!微信小程序蜀山四川辅助器,杭州都莱辅助,指南教程(有挂技巧)一、微信小程序蜀山四川辅助器游...
一分钟了解!潮汕雀友会辅助,创... 一分钟了解!潮汕雀友会辅助,创思维激k辅助控制器,窍门教程(有挂教学)1、下载好创思维激k辅助控制器...
玩家必看科普!麻友圈插件,微信... 玩家必看科普!麻友圈插件,微信边锋辅助,学习教程(有挂秘籍)1、很好的工具软件,可以解锁游戏的微信边...
今日科普!乐乐围棋入门辅助,途... 今日科普!乐乐围棋入门辅助,途游辅助器,法子教程(有挂方法);小薇(辅助器软件下载)致您一封信;亲爱...
玩家必备攻略!欢聚水鱼天下辅助... 玩家必备攻略!欢聚水鱼天下辅助,微友助手破解版,要领教程(发现有挂)1、欢聚水鱼天下辅助透视辅助软件...
专业讨论!白金岛跑胡子脚本,多... 专业讨论!白金岛跑胡子脚本,多乐辅助器,手册教程(有挂神器)亲,关键说明,白金岛跑胡子脚本透视脚本安...
玩家科普!皮皮辅助软件,四川家... 玩家科普!皮皮辅助软件,四川家园辅助软件,演示教程(有挂细节)所有人都在同一条线上,像星星一样排成一...
一分钟教你!随意玩脚本辅助工具... 一分钟教你!随意玩脚本辅助工具透视,川南九九辅助,步骤教程(有挂详情)1、很好的工具软件,可以解锁游...