Site updated: 2024-09-25 15:00:26

2024/09/21/System-programming/index.html

@@ -284,7 +284,291 @@
 </li>
 </ul>
 </li>
-<li>文件描述符</li>
+<li>文件描述符<ul>
+<li>内核管理文件的数据结构<ul>
+<li>fd</li>
+<li>文件描述符表</li>
+<li>打开文件<ul>
+<li>flags</li>
+<li>文件的位置</li>
+<li>vnode的指针</li>
+<li>引用计数</li>
+</ul>
+</li>
+<li>vnode<ul>
+<li>inode的副本</li>
+<li>设备号</li>
+</ul>
+</li>
+<li>inode</li>
+</ul>
+</li>
+<li>为什么这么设计<ul>
+<li>安全</li>
+<li>简单方便</li>
+<li>提供了统一的操作方式<ul>
+<li>通用性</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>操作<ul>
+<li>open<ul>
+<li>作用：打开文件描述符</li>
+<li>参数<ul>
+<li>path</li>
+<li>flags<ul>
+<li>O_RDONLY</li>
+<li>O_WRONLY</li>
+<li>O_RDWR</li>
+<li>O_CREAT</li>
+<li>O_EXCL</li>
+<li>O_TRUNC</li>
+<li>O_APPEND</li>
+</ul>
+</li>
+<li>mode<ul>
+<li>如果flags里设置了 O_CREAT, 就需要传入文件的创建权限</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：文件描述符 (最小可用的文件描述符)</li>
+<li>失败：-1, 并设置errno</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>close<ul>
+<li>作用：关闭文件描述符</li>
+<li>参数<ul>
+<li>fd</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：0</li>
+<li>失败：-1，并设置errno</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>read<ul>
+<li>作用：读文件描述符</li>
+<li>参数<ul>
+<li>fd</li>
+<li>buf</li>
+<li>size</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：返回实际读取的字节数目。如果返回值为 0，表示读到了文件的末尾。</li>
+<li>失败：-1，并设置errno</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>write<ul>
+<li>作用：写文件描述符</li>
+<li>参数<ul>
+<li>fd</li>
+<li>buf</li>
+<li>size</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：返回实际写入的字节数目</li>
+<li>失败：-1，并设置errno</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>lseek<ul>
+<li>作用：移动文件位置</li>
+<li>参数<ul>
+<li>fd</li>
+<li>offset</li>
+<li>whence<ul>
+<li>SEEK_SET</li>
+<li>SEEK_CUR</li>
+<li>SEEK_END</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：移动后文件的位置</li>
+<li>失败：-1，并设置errno</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>fsync<ul>
+<li>作用：将数据写回到磁盘</li>
+<li>参数<ul>
+<li>fd</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：0</li>
+<li>失败：-1，并设置errno</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>ftruncate<ul>
+<li>作用：截断文件</li>
+<li>参数<ul>
+<li>fd</li>
+<li>length<ul>
+<li>length &lt; 原文件大小，截断的数据会丢失</li>
+<li>length &gt; 原文件大小，扩充的部分会填入空字符 (‘\0’)</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：0</li>
+<li>失败：-1，并设置errno</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>fstat<ul>
+<li>作用：查看文件的元数据</li>
+<li>参数<ul>
+<li>fd</li>
+<li>struct stat*  statbuf<ul>
+<li>传出参数，用来存储文件的元数据<ul>
+<li>struct stat<ul>
+<li>st_ino</li>
+<li>st_size</li>
+<li>st_mode</li>
+<li>st_blocks</li>
+<li>st_nlinks</li>
+<li>……</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：0</li>
+<li>失败：-1，并设置errno</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>dup<ul>
+<li>作用：复制文件描述符</li>
+<li>参数<ul>
+<li>oldfd</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：新的文件描述符 (最小可用的文件描述符)</li>
+<li>失败：-1，并设置 errno</li>
+</ul>
+</li>
+<li>缺陷<ul>
+<li>不能指定 newfd</li>
+<li>close();  dup() 之间有一个时间窗口，可能会引发竞态条件，导致并发问题。</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>dup2<ul>
+<li>作用：复制文件描述符</li>
+<li>参数<ul>
+<li>oldfd</li>
+<li>newfd</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：新的文件描述符</li>
+<li>失败：-1，并设置 errno</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>内存映射 I&#x2F;O<ul>
+<li>mmap<ul>
+<li>作用：将文件的内容直接映射到进程的虚拟内存空间</li>
+<li>参数<ul>
+<li>addr<ul>
+<li>一般填 NULL，由内核指定起始位置</li>
+</ul>
+</li>
+<li>length</li>
+<li>prot<ul>
+<li>PROT_NONE</li>
+<li>PROT_READ</li>
+<li>PROT_WRITE</li>
+<li>PROT_EXEC</li>
+</ul>
+</li>
+<li>flags<ul>
+<li>MAP_PRIVATE<ul>
+<li>特点<ul>
+<li>写时复制</li>
+<li>对映射区的修改，不会写回到底层文件</li>
+</ul>
+</li>
+<li>作用：用文件的内容初始化内存空间</li>
+</ul>
+</li>
+<li>MAP_SHARED<ul>
+<li>特点<ul>
+<li>对映射区的修改，会写回到磁盘</li>
+<li>进程共享</li>
+</ul>
+</li>
+<li>作用<ul>
+<li>内存映射 I&#x2F;O (零拷贝), 一般适用于大文件</li>
+<li>IPC</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>fd</li>
+<li>offset<ul>
+<li>一定是页的整数倍</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：映射区的起始地址</li>
+<li>失败：MAP_FAILED，并设置 errno</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+<li>munmap<ul>
+<li>作用：解除映射</li>
+<li>参数<ul>
+<li>addr</li>
+<li>length</li>
+</ul>
+</li>
+<li>返回值<ul>
+<li>成功：0</li>
+<li>失败：-1，并设置errno</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
+</ul>
+</li>
 </ul>
 </li>
 </ul>