#include <fcntl.h>

int open(const char* path, int oflag, ...);

int openat(int fd, const char* path, int oflag, ...);

返回值：成功，文件描述符；失败，-1

path: 打开或创建文件的名字。

oflag: 用|连接的多个选项。

以下选项有且只能有一个：

O_RDONLY(0)/O_WRONLY(1)/O_RDWR(2)/O_EXEC/O_SEARCH

以下选项可选：

O_APPEND/O_CLOEXEC/O_CREAT/O_DIRECTORY(如果path不是目录，则出错)/O_EXCL(如果同时指定了O_CREATE，而文件已经存在，则出错)/O_NOCTTY/O_NOFOLLOW(如果path是一个符号链接，则出错)/O_NBLOCK(非阻塞模式)/O_SYNC(使得每次write等待物理I/O完成)/O_TRUNC(将文件截断为0)/O_TTY_INIT(如果打开一个还未打开的终端设备，设置非标准的termios参数值，使其符合Single UNIX Specification)/O_DSYNC(使得每次write等待物理I/O完成)/O_RSYNC(使每一个以文件描述符为参数的read操作等待，直至对文件的所有写操作完成)

fd: 3种情况：

path为绝对路径，此时fd被忽略，openat等价于open；

path为相对路径，此时fd指定相对路径在文件系统中的开始地址，fd参数通过打开相对路径所在的目录来获取；

path为相对路径，fd的值为AT_FDCWD，此时路径名在当前目录中获取；

#include <unistd.h>

int close(int fd);

返回值：成功，0；失败，-1

当一个进程终止时，内核自动关闭所有打开的文件，因此，很多时候不需要显式地调用close。

#include <unistd.h>

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

返回值：成功，新的文件偏移量；失败，-1

文件偏移量为从文件开始处计算出的字节数，非负。默认情况下，打开一个文件时，偏移量被设为0（除非以O_APPEND模式打开）。

whence:

如果为SEEK_SET(0)，则将偏移量设为距文件开始处offset个字节；

如果为SEEK_CUR(1)，则将偏移量设为距文件当前处offset个字节（可正可负）；

如果为SEEK_END(2)，则将偏移量设为文件长度加offset个字节（可正可负）；

lseek仅将当前文件偏移量记录在内核中，用于下一次读或者写操作。文件偏移量可以大于当前文件长度，在这种情况下，对该文件的一次写操作将加长该文件，并在文件中形成一个空洞（属于文件但是没有写过的字节都被设为0），但是该空洞并不占用磁盘空间。

#include <unistd.h>

ssize_t read(int fd, void* buf, size_t nbytes);

返回值：成功，读出的字节数；失败，-1；遇到文件尾，0

#include <unistd.h>

ssize_t write(int fd, const void* buf, size_t nbytes);

返回值：成功，写入的字节数；失败，-1

#include <unistd.h>

int dup(int fd);

int dup2(int fd, int fd2);

函数返回新的文件描述符，与fd共享同一个文件表项。

说明：

由dup返回的文件描述符一定是当前可用的最小的文件描述符。对于dup2，可以用fd2指定特定的新的文件描述符。如果fd2已经打开，则先将其关闭；如果fd == fd2，则不关闭而直接返回。

#include <unistd.h>

int fsync(int fd);

int fdatasync(int fd);

void sync(void);

返回值：成功，0；失败，-1

说明：

sync：将修改过的缓冲区数据块放到写队列中，立即返回，而不等待实际写磁盘结束。

fsync：只对fd指定的文件块起作用，并且等待写磁盘结束才返回，同时更新文件的属性部分。

fdatasync：与fsync等价，只是其只关注数据部分，不更新文件属性部分。

#include <fcntl.h>

int fcntl(int fd, int cmd, ...);

说明：

fcntl函数的5种功能：

（1）   复制一个已有的文件描述符（cmd = F_DUPFD或F_DUPFD_CLOEXEC）

（2）   获取/设置文件描述符标志（cmd = F_GETFD或F_SETFD）

（3）   获取/设置文件状态标志（cmd = F_GETFL或F_SETFL）

（4）   获取/设置异步I/O所有权（cmd = F_GETOWN或F_SETOWN）

（5）   获取/设置记录锁（cmd = F_GETLK/F_SETLK/F_SETLKW）

/dev/fd目录下是名为0、1、2等的文件，打开文件/dev/fd/n等价于复制文件描述符n，因此，

fd = open(“/dev/fd/0”, mode);等价于fd = dup(0);

#include <sys/stat.h>

int stat(const char* restrict pathname, struct stat* restrict buf);

int fstat(int fd, struct stat* buf);

int lstat(const char* restrict pathname, struct stat* restrict buf);

int fstatat(int fd, const char* restrict pathname, struct stat* restrict buf, int flag);

返回值：成功，0；失败，-1

stat函数系列返回相关的结构体信息。

fstat返回与fd相关的文件信息/lstat返回符号链接相关的信息/...

buf参数是一个结构体指针，由stat系列函数负责填充buf结构体。

struct stat

{

    mode_t        st_mode;          /* file type & mode(permissions) */

    ino_t         st_ino;           /* i-node number(serial number) */

    dev_t         st_dev;           /* device number(file system) */

    dev_t         st_rdev;          /* device number for special files */

    nlink_t       st_nlink;         /* numbers of links */

    uid_t         st_uid;           /* user ID of owner */

    gid_t         st_gid;           /* group ID of owner */

    off_t         st_size;          /* size in bytes, for regular files */

    struct timespec st_atime;       /* time of last access */

    struct timespec st_mtime;       /* time of last modification */

    struct timespec st_ctime;       /* time of last file status change */

    blksize_t     st_blksize;       /* best I/O block size */

    blkcnt_t      st_blocks;        /* number of disk blocks allocated */ 

}

宏

文件类型

S_ISREG()

普通文件

S_ISDIR()

目录文件

S_ISBLK()

块特殊文件

S_ISCHR()

字符特殊文件

S_ISFIFO()

FIFO

S_ISSOCK()

套接字

S_ISLNK()

符号链接

实际用户ID

实际组ID

登录时取自口令文件中的登录项，表明是谁在登录系统

有效用户ID

有效组ID

附属组ID

表明了对文件的访问权限

设置用户ID

设置组ID

保存了有效用户ID和有效组ID的副本

通常，有效用户ID等于实际用户ID，有效组ID等于实际组ID

st_mode屏蔽

说明

S_IRUSR

S_IWUSR

S_IXUSR

用户读

用户写

用户执行

S_IRGRP

S_IWGRP

S_IXGRP

组读

组写

组执行

S_IROTH

S_IWOTH

S_IXOTH

其他读

其他写

其他执行

#include <unistd.h>

int access(const char* pathname, int mode);

int faccessat(int fd, const char* pathname, int mode, int flag);

返回值：成功，0；失败，-1

说明：

access函数对按实际用户ID和实际组ID进行访问权限测试。

关于mode，如果测试文件存在，则mode设为F_OK；否则设为R_OK/W_OK/X_OK的按位或。

关于flag，如果flag设置为AT_EACCESS，则按有效用户ID和有效组ID进行测试。

#include <sys/stat.h>

mode_t umask(mode_t cmask);

说明：

在进程创建一个新文件或新目录时，必须使用文件模式屏蔽字，其指定了新文件的访问权限位。屏蔽字中为1表示模式中的相应位被关闭。Unix系统的大多数用户从不处理umask值。尽管如此，当创建新文件时，如果我们想确保指定的访问权限已经激活，那么必须在进程运行时修改umask值。

#include <sys/stat.h>

int chmod(const char* pathname, mode_t mode);

int fchmod(int fd, mode_t mode);

int fchmodat(int fd, const char* pathname, mode_t mode, int flag);

返回值：成功，0；失败，-1

说明：

函数用于改变现有文件的访问权限。

chmod对指定文件进行操作，fchmod/fchmodat对已打开的文件进行操作。

mode是如下常量的按位或：

#include <unistd.h>

int chown(const char* pathname, uid_t owner, gid_t group);

int fchown(int fd, uid_t owner, gid_t group);

int fchownat(int fd, const char* pathname, uid_t owner, gid_t group, int flag);

int lchown(const char* pathname, uid_t owner, gid_t group);

返回值：成功，0；失败，-1

chown函数用于改变文件的用户ID和组ID。

#include <unistd.h>

int truncate(const char* pathname, off_t length);

int ftruncate(int fd, off_t length);

返回值：成功，0；失败，-1

将文件截断为length个字节。如果文件当前大于length，则截断；如果小于length，则增加。增加的部分数据为0（就是一个空洞）。

#include <unistd.h>

int link(const char* existingpath, const char* newpath);

int linkat(int efd, const char* existingpath, int nfd, const char* newpath, int flag);

返回值：成功，0；失败，-1

说明：

创建一个指向现有文件的链接。

引用现有文件existingpath创建新的newpath，实则是增加一个链接计数。

#include <unistd.h>

int unlink(const char* pathname);

int unlinkat(int fd, const char* pathname, int flag);

返回值：成功，0；失败，-1

说明：

删除目录项，并将pathname所引用的文件的链接数减1。如果链接计数减少为0，则删除该文件。

#include <stdio.h>

int rename(const char* oldname, const char* newname);

int renameat(int oldfd, const char* oldname, int newfd, const char* newname);

返回值：成功，0；失败，-1

#include <unistd.h>

int symlink(const char* actualpath, const char* sympath);

int symlinkat(const char* actualpath, int fd, const char* sympath);

返回值：成功，0；失败，-1

说明：

创建符号链接。actualpath和sympath可以不位于同一文件系统中。

#include <unistd.h>

ssize_t readlink(const char* restrict pathname, char* restrict buf, size_t bufsize);

ssize_t readlinkat(int fd, const char* restrict pathname, char* restrict buf, size_t bufsize);

返回值：成功，读到的字节数；失败，-1

说明：

由于open函数打开符号链接时，是打开链接指向的实际文件，因此需要readlink打开符号链接本身，将链接本身信息存入buf中。

字段

说明

st_atim

文件的最后访问时间

st_mtim

文件的最后修改时间

st_ctim

i节点的最后更改时间

#include <sys/stat.h>

int futimens(int fd, const struct timespec times[2]);

int utimensat(int fd, const char* path, const struct timespec times[2], int flag);

返回值：成功，0；失败，-1

说明：

函数用于更改一个文件的访问和修改时间，可以精确到纳秒级。

times数组的第一个元素是访问时间，第二个是修改时间，有4种指定方式：

（1）   如果times参数是一个空指针，则访问时间和修改时间都设置为当前时间；

（2）   如果times参数指向两个timespec结构，并且若timespec结构的tv_nsec字段为UTIME_NOW，则相应时间设为当前时间，忽略对应的tv_sec；

（3）   如果times参数指向两个timespec结构，并且若timespec结构的tv_nsec字段为UTIME_OMIT，则相应时间保持不变，忽略对应的tv_sec；

（4）   如果times参数指向两个timespec结构，并且若timespec结构的tv_nsec字段既非UTIME_NOW，也非UTIME_OMIT，则相应时间设为tv_sec和tv_nsec。

#include <sys/stat.h>

int mkdir(const char* pathname, mode_t mode);

int mkdirat(int fd, const char* pathname, mode_t mode);

#include <unistd.h>

int rmdir(const char* pathname);

#include <dirent.h>

DIR* opendir(const char* pathname);

DIR* fdopendir(int fd);

struct dirent* readdir(DIR* dp);

void rewinddir(DIR* dp);

int closedir(DIR* dp);

long telldir(DIR* dp);

void seekdir(DIR* dp, long loc);

#include <unistd.h>

int chdir(const char* pathname);

int fchdir(int fd);

说明：

更改当前进程的工作目录，不影响其他进程。

#include <unistd.h>

char* getcwd(char* buf, size_t size);

返回当前工作目录的绝对路径，存入buf中。