嵌入式Linux学习笔记之第二阶段---文件I/O

1、文件IO的四个函数

一些术语：
　　不带缓冲的I/O:
　　　　每个read和write都调用内核中的一个系统调用。
　　文件描述符：
　　　　一个非负整数，对内核而言，所以打开的文件都通过文件描述符引用。

①打开或创建一个文件 open(char *path, flag, mode) 在fcntl.h文件中声明

　　int openat(int fd, const char *path, int flag......)

　　　　open 与 openat的区别：①路径，path指定是绝对路径时open==openat；openat可以让线程使用相对路径名打开目录中的文件，而不再只能打开当前工作目录；

　　　　　　　　　　　　　　   ②openat解决TOCTTOU问题，两个函数调用之间文件可能改变了，会造成第一个调用的结果不再有效。
　　char*:包含有文件名和路径
　　flag:打开文件的方式 O_RDONLY O_WRONLY O_RDWR O_CREAT O_EXCL(测试文件是否存在) O_TRUNC(打开已存在文件时会清空内容） O_APPEND(追加方式打开文件)
　　mode：创建文件的权限 真正的权限：Mode&(~umask)

　　返回值：
　　成功：文件描述符，非负正整数，文件的ID号（ls -lai可以查询）
　　出错：-1　　

②write(int fd, void *buf, size_t count)
　　fd:写到哪个文件
　　*buf:要写的内容
　　count:写多少字节
　　返回值:实际写的字节数

③read(int fd, void *buf, size_t count) --和write差不多

④close(int fd)

2、因为文件存在读写位置指针，所以需要lseek调整读写位置指针：
　　lseek(int fd, off_t offset, int whence),

　　该函数的头文件：sys/types.h unistd.h

　　offset:偏移量，单位是字节的数量，可正可负
　　whence:当前位置的基点，有三个标志
　　SEEK_SET:当前位置为文件的开头，新位置为偏移量的大小
　　SEEK_CUR:当前位置为文件指针的位置，新位置为当前位置加偏移量
　　SSK_END:当前位置为文件的结尾，新位置为当前位置加偏移量

　　返回值：成功：文件当前的位置（新的文件偏移量）  出错：-1

　　允许文件构成一个空洞。（lseek和write相互作用），空洞不占用存储区。

　　可以  od -c +文件  以字符方式打印文件内容

2、文件共享

　　不同进程间共享打开文件

　　内核为所有打开的文件维持一张文件表(同一个文件可以被打开多次，所以同一个文件可以在文件表中占有多项)。每个文件表项包含：

　　 (a)、文件状态标志(读、写、添写、同步和非阻塞等)

　　 (b)、当前文件偏移量(不同的进程当前的文件偏移量是不同的，你想两个不同的进程对同一个文件的操作可能都不一样，那当然文件偏移量是不一样的）

　　 (c)、指向该文件的V节点表项的指针。

　　

3、原子操作

　　比如open函数的O_CREAT和O_EXCL。

　　函数pread和pwrite(先调用lseek后调用read或者write)

　　追加数据到一个文件的O_APPEND

4、函数dup和dup2:复制一个现有的文件描述符

　　#include <unistd.h>

　　int dup(int fd)

　　int dup2(int fd, int fd2)

5、函数sync、fsync和fdatasync:向文件写入数据时，内核先把数据复制到缓冲区中，然后排入队列，晚些再写入磁盘。

　　#include <unistd.h>
　　int fsync(int fd)　　对指定的文件起作用，等待写磁盘操作结束才返回

　　int fdatasync(int fd)　　

　　int sync(void)　　把快缓冲区写入队列，不等待实际写磁盘操作结束，并立即返回

6、函数fcntl:可以改变已经打开文件的属性

　　#include <fcntl.h>

　　int fcntl(int fd, int cmd, ...)

　　https://www.cnblogs.com/xuyh/p/3273082.html

7、函数ioctl

　　#include <unistd.h>

　　#include <sys/ioctl.h>

　　int ioctl(int fd, int request, ...)

　　I/O操作的杂物箱

　　https://www.cnblogs.com/kunhu/p/3606427.html