如何调用linux操作文件的底层系统(Linux文件系统层次结构)

本文主要介绍“如何调用Linux操作文件的底层系统”。在日常操作中，相信很多人对如何调用Linux操作文件的底层系统有疑惑。主机频道查阅了各种资料，整理出简单易用的操作方法，希望能帮你解决“如何调用Linux操作文件底层系统”的疑惑！接下来请跟着主机频道学习！

Linux操作系统奉行一切都是文件的理念，几乎所有的文件设备都可以通过一组系统调用来操作，即open()/close()/write()/read()。系统调用类似于C库调用操作文件。Linux自带的man手册是最权威的。通过查看手册来了解系统调用的用法。

代码& ampmdash& ampmdash表征的意义

1 & ampmdash& ampmdash用户可以在shell环境中操作/执行的命令。

2 & ampmdash& ampmdash系统内核可以调用的函数和工具

3 & ampmdash& ampmdash一些常用的函数和函数库，大部分C函数库。

4 & ampmdash& ampmdash设备文件的描述，通常是/dev下的设备。

5 & ampmdash& ampmdash配置文件或某些文件的格式。

6 & ampmdash& ampmdash比赛

7 & ampmdash& ampmdash管理和协议，如Linux文件系统、网络协议等。

8 & ampmdash& ampmdash系统管理员可用的命令

9 & ampmdash& ampmdash内核相关文件

注意，在Linux中，系统头文件一般存储在/usr/include目录中；下面包含的一些头文件有sys，实际上是include下子目录中的头文件。

open()& amp；mdash& ampmdash打开或创建文件

返回值类型:int &；mdash& ampmdash文件描述符fd，每次打开一个文件，都会得到一个文件描述符。这个文件描述符是塑料的，我们可以通过文件描述符读写。

失败:-1

成功:> = 0，即文件描述符；

Mode_t是一个类型别名，实际上是一个有符号整数。对于open函数，第三个参数仅在创建新文件时使用。

标志:打开标志

注意:这些实际上是定义好的宏。当需要使用多个参数时，使用按位or“|”形成多个标志参数。

它也可以与下列方法一起使用:

其他的就不一一介绍了，使用时需要自查。

写()

返回值:

如果成功，则为已写入的字节数；

如果误差为-1；

注意:当计划写入的字节数不等于函数返回值时，说明写入有错误，可以用来检查写入是否成功；

参数:

Fd:写入文件的文件描述符；

Buf:缓存，用于存储要写入的数据；

Count:写一次数据所需的字节数；

注意:

对于普通文件，写操作从文件的当前位移开始。如果在打开文件时指定了O_APPEND选项，则在每次写操作之前，文件位移被设置在文件的当前末端。成功写入后，文件位移会增加实际写入的字节数。

read()

返回值:读取的字节数。

如果文件的结尾是0；如果误差为-1；

参数

Fd:读取文件的文件描述符；

缓冲器:用于存储读取数据高速缓存；

Count:需要读取一次的数据的字节数；注意，返回值是实际读取的字节数，不一样；

注意:读取操作从文件的当前位移开始，在成功返回之前，位移增加实际读取的字节数(这个位移可以自己设置)；

close()

注意:当一个进程终止时，它打开的所有文件都会被内核自动关闭。

注意:这些没有缓存的函数是内核提供的系统调用；这正是我们在C语言中学到的那些IO操作的区别。它们不是标准C的一部分，而是POSIX的一部分。

标准C通过操作文件的结构指针来操作文件，这里使用了文件描述符。

文件描述符的范围是0 &；mdash& ampmdashOPEN MAX，早期Unix采用的上限是19(即允许每个进程打开20个文件)，现在很多系统会增加到63，Linux会增加到1024，可以在

文件描述符和文件指针

File * fdopen (intfd，constchar * mode)，将文件描述符转换为文件指针；

Int fileno(FILE *stream)，将文件指针转换成文件描述符；

Lseek函数函数:定位一个打开的文件。

off_t lseek(int fd，off_t offset，int where)；Fd:已经打开的文件描述符；

偏移:位移；

Whence:定位的位置，也就是参考点。

SEEK_SET:将文件的位移设置为从文件开头偏移字节；

SEEK_CUR:将文件的位移设置为其当前值加上偏移量，偏移量可以是正的，也可以是负的；

SEEK_END:将文件的位移设置为文件的长度加上偏移量，可以是正的，也可以是负的(如果此时是正的，则涉及空文件，请看下面的解释)；

返回值:* *如果成功，则返回一个新的文件位移(绝对位移)* *如果错误，则为-1；当导航到文件末尾时，可以返回文件的大小；

lseek函数还可以用来确定所涉及的文件是否可以设置位移。如果文件描述符引用管道或FIFO，lseek返回-1并将errno设置为EPLPE；

空文件的示例:

# include & ltstdio.h & gt
# include & ltfcntl.h & gt
# include & ltstring.h & gt
# include & ltstdlib.h & gt
# include & ltunistd.h & gt
# include & lt错误号& gt

//生成一个空文件
char * buffer = & quot0123456789 & quot；

int main(int argc，char *argv

我们可以看到，用more命令查看一个文件的内容时，发现显示的内容只写一次，用的是od。

-c命令检查文件的ASSCI代码，我们会发现两个内容之间有10 \ 0，是空的。用vim打开文件内容还可以看到有10个@符号。

注意:每个文件都有一个与之相关的“当前文件偏移量”，它是一个非负整数，用来度量从文件开始计算的字节数。通常，读写操作从文件的当前偏移量开始，并根据读写的字节数增加偏移量。默认情况下，打开文件时，除非指定O_APPEND选项，否则文件的位移设置为0；

示例:

运行结果如下:

fd = 3的原因是:

系统内部的PCB中有一个文件表用来记录打开的文件，文件描述符其实就是文件表的下标。

0 & ampmdash& ampmdash文件*标准输入，标准输入

1 & ampmdash& ampmdash文件*标准输出，标准输出

3 & ampmdash& ampmdashFILE* stderr，标准错误输出

这个程序默认开了三档，fd排第四，所以数字是3。

接下来，读取文件。

运行结果如下:

应用:通过读写复制文件。首先，我们声明我们不区分文本文件和二进制文件。

要复制一张图片，我们可以使用以下方案:

首先打开原始的二进制文件。

打开一个新文件。

从原始二进制文件中读取一部分，并将其写入一个新文件。

反复读写

停止读取，直到读完[read() == 0是循环停止的条件，不读取则结束]

完全复制

复制完成

打开文件后，fork的子进程可以和父进程共享同一个文件吗？

每次打开一个文件，我们都会在内核中生成一个struct文件来表示打开的文件，并记录以下信息:

文件偏移量(从0开始，文件指针随写入的数据偏移)

引用计数(多个进程正在使用此打开的文件)

Inode节点(存储流程的属性信息:谁创建了它，它的名称是什么，它存储在磁盘上的什么位置。通过这个inode节点，我们可以找到相应的具体文件)

打开模式:例如只读模式和只写模式。

测试1:在fork之前打开文件

Close(fd)写在最外面，父子进程会被关闭。每关闭一次，引用计数就会减1，直到为0。

运行结果如下:

原因如下：

测试2:在打开文件之前分叉

修改代码后，运行结果如下所示:

因为父进程和子进程分开了，它们打开了自己的文件，产生了自己的结构文件，并且不再共享文件偏移量。

在实际的应用场景中，我们更多的使用父进程打开的文件，子进程访问这个表单。