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第10章 系统级I/O

I/O：在主存和外部设备之间拷贝数据的过程。

10.1Unix I/O

一个Unix文件就是一个m个字节的序列：

        B0，B1，B2…Bk…B（m-1）

1.所有的输入输出都能以一种统一且一致的方式来执行：

（1）打开文件

a．描述符：内核返回一个小的非负整数，它在后续对此文件的所有操作中标识这个文件。

b. Unix外壳创建的每个进程开始时都有三个打开的文件：标准输入（描述符为0）、标准输出（描述符为1）、标准错误（描述符为2）。

（2）改变当前的文件设置。

（3）读写文件

end-of-file (EOF)

（4）关闭文件。

10.2打开和关闭文件

1.int open(char *filename, int  flags, mode_t mode)

2.open函数将filename转换为一个文件描述符。Flags参数指明了进程打算如何访问文件。O_RDONLY（只读）、O_WRONLY（只写）、O_RDWR（可读可写）、O_CREAT、O_TRUNC、O_APPEND。mode参数指定了新文件的访问权限位。

10.3读和写文件

1.  read函数：返回值-1表示一个错误；返回值0表示EOF
2.  write函数：成功返回写的字节数；出错返回-1.
3.  不足值：读时遇到EOF；从终端读文本行；读和写的套接字。

10.4用RIO包健壮的读写

RIO包会自动处理不足值。
1.RIO的无缓冲的输入输出函数：在存储器和文件之间直接传送数据。
2.RIO的带缓冲的输入函数：
3.调用包装函数（rio_readlineb），它从一个内部缓冲区拷贝一个文本行，当缓冲区变空时，会自动的调用read系统调用来重新填满缓冲区。在带缓冲区的版本中，每打开一个描述符都会调用一次rio_readinitb函数，它将描述符fd和地址rp处的一个类型为rio_t的读缓冲区联系起来。rio_readinitb函数从文件rp读取一个文本行（包括结尾的换行符），将它拷贝到存储器位置usrbuf，并且用空字符来结束这个文本行。

4.RIO读程序的核心是rio_read函数，rio_read函数可以看成是Unix read函数的带缓冲区的版本。当调用rio_read要求读取n个字节的时候，读缓冲区内有rp->rio_cnt个未读的字节。如果缓冲区为空的时候，就会调用read系统函数去填满缓冲区。这个read调用收到一个不足值的话并不是一个错误，只不过读缓冲区的是填充了一部分。一旦缓冲区非空，rio_read就从读缓冲区拷贝n和rp->rio_cnt中较小值个字节到用户缓冲区，并返回拷贝字节的数目。

10.5读取文件元数据

Int stat(const char *filename, struct stat *buf)

Int fstat(int fd ,struct stat *buf)

Stat以文件名作为输入，fstat以文件描述符作为输入

10.6共享文件

1.描述符表 文件表 v-node表

10.7 I/O重定向

1.unix>LS>foo.txt

使外壳加载和执行ls程序，将标准输出定向到磁盘文件

参考资料：《深入理解计算机系统》

信息安全系统设计基础第八周学习总结-吕松鸿

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原文地址：http://www.cnblogs.com/lv-20135229/p/4947637.html