Linux - 文件操作

Posted 2020-08-16

一、Linux文件结构

文件，除了本身包含的内容以外，还有一个管理信息，包括文件的创建/修改日期和它的访问权限，这些属性被保存在文件的inode（节点）中。

目录是用于保存其他文件的节点号和名字的文件。文件节点号可以通过ln -i 命令查看。

 

UNIX 与 LINUX 中比较重要的设备文件有3个： /dev/console, /dev/tty 和 /dev/null

/dev/console 代表系统控制台。

/dev/tty 如果一个进程有控制端的话，那么特殊文件/dev/tty就是这个控制终端的别名。

/dev/null 文件是空设备， 所有写向这个设备的输出都将被丢弃。

 

二、系统调用和设备驱动程序

访问设备驱动程序的底层函数

open: 打开文件或设备

read：从打开的文件或设备里读数据

write：向文件或设备写数据

colse：关闭文件或设备

ioctl： 把控制信息传递给设备驱动程序

 

 

三：库函数

为了给设备和磁盘文件提供更高层的接口，Linux和UNIX提供了一系列的标准函数库。

 

四、底层文件访问

当一个程序开始运行时，它一般人有3个已经打开的文件描述符：

0：标准输入

1：标准输出

2：标准错误

 

write系统调用原型

#include <stdio.h>
size_t write(int fildes, const void *buf, size_t nbytes);

write的作用是把缓冲区buf的前nbytes个字节写入与文件描述符fields关联的文件中。

返回实际写入的字节数。如果返回值为0，则没有写入任何数据。

如果返回是-1，表示出现错误

 

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    if ((write(1, "Here is some data\n", 18)) != 18)
        write(2, "A write error has occurred on file descriptor 1\n",46);

    exit(0);
}

 

 

read系统调用

#include <unistd.h>

size_t read(int fildes, void *buf, size_t nbytes);

 

从文件描述符fields相关联的文件里读入nbytes个字节的数据，并把它们放到数据区buf中。返回实际读入的字节数。

如果返回0，表示未读入任何数据，已到达文件尾。

如果是-1，表示read出现错误。

 

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    char buffer[128];
    int nread;

    nread = read(0, buffer, 128);
    if (nread == -1)
        write(2, "A read error has occurred\n", 26);

    if ((write(1,buffer,nread)) != nread)
        write(2, "A write error has occurred\n",27);

    exit(0);
}

 

 

 

open系统调用

#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

int open(const char *path, int oflags);
int open(const char *path, int oflags, mode_t mode)

 

open建立了一条到文件或设备的访问路径。如果成功，它将返回一个可以被read,write和其他系统调用使用的文件描述符（唯一的），不会与任何其他运行中的进程共享。

path是准备打开的文件或设备的名字， oflags参数用于指定打开文件所采取的动作。

oflags必选模式：

O_RDONLY　　以只读方式打开

O_WRONLY　　以只写方式打开

O_RDWR　　　以读写方式打

 

oflags可选模式

O_APPEND　　把写入数据追加在文件末尾

O_TRUNC　　 把文件长度设置为零，丢弃已有内容

O_CREAT　　　　如果需要，就按参数MODE中给出的访问模式创建文件

开O_EXCL　　　　与O_CREAT一起使用

 

open在调用成功时，返回一个新的文件描述符（非负整数）。