UNIX环境高级编程第三章文件I/O 读后笔记

昨天读了UNIX环境高级编程第三章：文件I/O，现记录一下读书笔记。

   先澄清一个概念，文件描述符不是整个系统唯一的，而是对于进程来说唯一的。

   该章说明的函数都是不带缓冲的I/O。它们都是属于POSIX和UNIX的组成部分，而不是ISO C的组成部分。该章介绍了open(),create(),read(),write()，来seek（）， 等常用文件操作函数。需要注意的是文件模式mode_t中有许多常量，将这些常量按位或可以设置文件属性。在文件共享方面，每个进程都有一个打开文件描述符表，该表中记录所有打开文件的文件指针，该文件指针指向一个文件表项，其中记录了文件状态标志、文件偏移量、V节点指针的结构。而V节点指针中包含了V节点信息、i节点信息、当前文件大小。V节点中包含了该文件类型、对该文件操作的函数指针等。

   接着说明了原子操作的概念以及如何避免读者、写着冲突。

   下面说明几组不太熟悉的函数：

  （1）dup和dup2函数

      dup和dup2函数复制一个现有的文件描述符，其具体操作是，在进程打开文件描述符表中增加一项，其中文件指针指向同一文件表项。所以，dup和dup2函数复制的文件描述符同原描述符具有相同的偏移和文件状态（读、写、添加）。dup与dup2不同的是，dup返回一个当前最小可用文件描述符数值，dup2指定一个数值返回。

  （2）sync、fsync和fdatasync函数

      大多数I/O函数都通过缓冲，这样可以有效减少磁盘读写次数。但是，这样会导致磁盘和缓冲区内容不一致的问题。为了解决这个问题，可以使用这一组函数。sync函数将所有修改过的缓冲区块排入磁盘写队列，然后返回，也就是说，并不是写入磁盘了，还得等会。fsync(int filedes)将指定文件排入写队列，并指导写入磁盘结束，然后返回。fdatasync函数类似fsync，但只影响文件数据部分，而fsync还会同步更新文件属性。（会影响文件什么属性呢？？）

  （3）fcntl函数（file control)(出错则返回-1，成功则返回某值）

      函数原型：int fcntl(int filedes,int cmd, ...);

      针对diledes指定的文件，更改文件状态表项中的文件状态标志、获取文件状态标志。下面举例一些常量：O_RDONLY，O_WRONLY，O_RDWR,O_APPEND,O_NONBLOCK等。

  （3）ioctl函数

      本接并没有细细介绍此函数，按照个人的理解，主要用于控制底层I/O的参数，例如波特率等。

   下面说说/dev/fd目录，为了某些特殊需要，linux/unix提供了这个目录，此目录为每个进程映射此进程打开的文件，用文件描述符表示。