[工学]2基本文件IO.ppt

文件基本概念 Linux常见的文件类型： 普通文件 目录文件 设备文件 管道文件 套接字 链接文件 普通文件 普通文件（regular file）：普通计算机用户看到的文件，仅仅是Linux文件类型中的一种，我们称之为普通文件，它们通常驻留在磁盘上的某处 文本文件 二进制文件 目录文件 目录文件（directory），主要目的是用于管理和组织系统中的大量文件 设备文件 设备文件，Linux操作系统把每一个I/O设备都看成一个文件，与普通文件一样处理，这样可以使文件与设备的操作尽可能统一，对I/O设备的使用和一般文件的使用一样，不必了解I/O设备的细节。 块设备文件：表示文件系统高速缓存的设备，例如硬盘驱动器 字符设备文件：表示非高速缓存的设备，例如磁带驱动器、鼠标和系统终端 管道文件 管道文件（named pipe），主要用于在进程间传递数据 套接字文件 套接字文件（socket），类似于管道文件。管道文件用于本地通信，而套接字允许网络上的通信 符号链接文件 符号链接文件（symbolic link），这个文件包含了另一个文件的路径名 文件操作基本元素 文件操作相关的最基本元素是：目录结构、索引节点和文件的数据本身 目录结构 索引节点 文件的数据 Linux文件系统结构 Linux文件系统结构 文件系统的三个区域 超级块 i-节点表 数据区 存放文件系统本身的结构信息 存放文件内容 存放i-节点信息列表 属性 Linux文件系统结构 Linux文件系统结构 文件描述符 定义 很小的正整数,是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表,用以标明每个被进程所打开的文件和socket。 FILE结构体 typedef struct iobuf{ int cnt; /*剩余的字节数*/ char *ptr; /*下一个字符的位置*/ char *base; /*缓冲区的位置*/ int flag; /*文件访问模式*/ int fd; /*文件描述符*/ }FILE; 文件描述符与文件指针 文件描述符?文件指针:fdopen(): fd?FILE* 文件指针?文件描述符:fileno():FILE*?fd 标准文件描述符 特殊的文件描述符 0 1 2 终端 标准文件描述符 0:stdin-----需要处理的数据流 1:stdout---结果数据流 2:stderr---错误消息流 文件操作方式 系统调用 兼容POSIX标准,基于文件描述符的I/O,对文件描述符进行操作 标准库函数 遵守ANSI标准,基于流的I/O,对文件指针(FILE结构体)进行操作 文件操作方式 系统调用与C库 fopen示例 FILE * fopen(const char *name, const char *mode) { …… if ((rwflags O_TRUNC)|| (((fd = open(name, rwmode)) 0) (rwflags O_CREAT))) { if (((fd = creat(name, PMODE)) 0) flags | _IOREAD) { close(fd); fd = open(name, rwmode); } …… } 文件访问系统API 最常用的文件操作系统调用 open() 打开文件 create() 创建文件 close() 关闭文件 read() 读取文件 write() 写入文件 lseek() 移动文件指针 fcntl() access() 文件控制 open()系统调用 #include sys/types.h #include sys/stat.h #include fcntl.h int open(const char *pathname, int flags); int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode); 欲打开文件路径字符串 对文件操作的标志 新建文件访问权限 成功返回文件 描述fd open()系统调用的标志 O_RDONLY 以只读方式打开文件 O_WRONLY 以只写方式打开文件 O_RDWR 以读写方式打开文件 O_APPEND 以追加模式打开文件，在每次写入操作指向之前，自动将文件指针定位到