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语言层面如何访问文件
文件=内容+属性（也是数据）
对文件的所有操作，俩种：a.对内容b.对属性
文件在磁盘（硬件）上放着，我们访问文件，先写代码->编译->exe->运行->访问文件：本质是进程在访问文件
进程访问文件时需要通过接口访问的，接口分为语言接口和系统接口
向硬件中写入时，只有操作系统有权利写。当普通用户也想写入的时候，必须让OS提供接口，这个接口是文件类的系统调用接口（这个接口在软件层），系统调用接口使用比语言上的接口要难一些。
语言会对这些系统调用接口封装，让我们用起来更舒服一些，不同的语言有不同的语言级别的文件访问接口（都不一样）。
系统调用接口只有一套，虽然语言封装不一样，但底层使用的系统接口都是一样的。
大多数语言可以跨平台，如果语言不提供对文件的系统接口的封装，那么所有访问文件的操作，都必须使用OS的接口，windows和linux接口就不一样，当使用语言时候，如果要访问文件，一旦使用系统接口编写文件代码，就无法在其它平台运行，所以语言级别的接口要封装，语言会把所有平台的代码都实现一遍，保证跨平台性。
什么是一切皆文件
Linux认为一切皆文件，硬件等设备也是文件。
显示器:printf/cout->本质是写入output
键盘：scanf/cin->本质是读input
读写都是站在内存的角度。
站在系统的角度，能够被input读取，或者能够output写出的设备就叫文件，文件也包括显示器，键盘，网卡，声卡，显卡，磁盘。几乎所有的外设，都可以称之为文件
C语言文件操作复习
底行模式输入:!man fopen ，可查看使用手册
sdtio，std：标准，io：input/output
fopen（要打开的文件，打开方式）
mode是一种模式
w+读写打开，如果文件不存在，文件就先会被创建
w会清空文件再写或创建一个
a/a+：从文件末尾开始写（追加重定向/输出重定向）
运行程序
加上\n
查看，我们发现之前的代码被覆盖掉了
写入的时候不需要给strlen(s1)加1，不需要给\0保留位置，因为\0结尾是C语言的规定，文件不需要遵守C语言的规定，文件保存的是有效数据，\0不算有效数据，是C语言规定的文件结束的标识符
我们注释掉这些内容
此时进行查看，log.txt中没有任何内容，也就是我们之前的文件被屏蔽掉了
这说明以w方式打开文件的时候，先做的不是写入，而是清空
echo+>+内容+文件名，可在文件中写入内容
如果要清空文件中的内容输入>文件名，即可清空
以a的方式打开
每运行一次，就追加一次内容
读取文件
写一个cat命令
fopen以w方式打开文件，默认先清空文件（注意：在fwrite之前）
fopen以a打开，追加新内容
C语言会默认打开这三个流
stdout：标准输出流
stdin:标准输入流
stderr:标准错误流
这三个是文件指针
标准输入：键盘 标准输出：显示器 标准错误：显示器
在C语言角度，我们创建的文件是FILE*，这三个流也是FILE*，说明一切皆文件。
什么是当前路径
当我们把myfile拷贝到上一级目录之后运行，我们发现上一级目录也有log.txt
log.txt是进程创建的
写一个死循环进行观察
myfile的pid是11174
我们可以看到这俩个东西
exe程序在磁盘上所对应的路径
cwd当前进程的工作目录
我们把myfile拷贝到上一级目录，然后运行
当一个进程运行起来的时候，每个进程都会记录自己当前所处的工作路径
当前路径，进程运行起来时进程所处的工作路径
系统接口的使用
open|close
C语言库函数会调用系统调用接口
open，打开可能会创建
pathname:文件路径
flags:选项
open的返回值：成功了返回文件描述符，失败了返回-1
清空
打开一个文件必须包含这三个其中一个，只读，只写，读和写
如何给函数传递标志位
上面的选项都是宏，对32个比特位进行标记，当作标记位，用整形中不重复的一个bit，就可以标识一种状态
以ONE|TWO 为例 0000 0001 | 0000 0010=0000 0011
0000 0011 & 0000 0001
0000 0011 & 0000 0010
操作系统传标志位的方案就是这样的
我们尝试打开文件
删除log.txt之后打开失败，当刚才用C语言的方式打开会帮我们创建文件
这是因为：在应用层看到的一个很简单的动作，在系统接口层面甚至OS层面，可能要做非常多的动作
如果我们想创建文件，就要添加O_CREATE
此时打开成功，文件描述符为3
但此时权限又有点奇怪
这就要涉及到open的最后一个参数mode,mode是权限参数
0代表8进制，权限还是有一些不对666代表rw-rw-rw-
这是我们的系统里有umask，umask会过滤权限
umask可以人为设置
此时权限恢复正常
如果文件已经存在，我们可以使用O_RDONLY
关闭文件 close，传的是文件标志位
write
向一个fd里写特定的buf，字符个数为conut
修改一下再写入
我们发现是从头部开始写入，而不是删除后再写
这是因为我们加的指令不够
追加O_APPEND
read
从特定文件描述符，读取数据到buf中，读count个
read返回值是实际读到的字节数
文件描述符
我们发现上面打开文件后，描述符都是3
文件描述符没有0，1，2
这是因为：0，1，2，分别对应stdin,stdout,stderr
证明：
我们发现往标准输出和往1里面写，照样可以打印在显示器上
我们输入123456，仍然可以打印出来
此时仍然可以读取
int类型 0 1 2 和FILE*类型 stdin stdout stderr都可以读取
FILE*的FILE是一个struct结构体，是C标准库提供的，内部有多种成员
C文件库函数内部一定要调用系统调用，在系统角度，系统认的是fd而不是FILE
FILE结构体里面必定封装了fd
stdin/out/err内部绝对有fd
fd的理解
进程要访问文件，必须先打开文件，一个进程可以打开多个文件，一般而言 进程：打开的文件=1：N，文件要被访问，前提是加载到内存当中
如果多个进程都要打开自己的文件，系统中会存在大量被打开的文件，所以,OS需要把如此多的文件管理起来，管理方式：先描述，再组织
在内核中，OS内部要为管理每一个被打开的文件，构建struct file结构体，打开一个文件就创建struct file的对象或变量，用来充当一个被打开的文件，结构体里面包含了一个被打开的文件的几乎所有的内容（不仅仅包含属性）
如果有很多创建的struct file，会用双链表组织起来
进程和文件的对应关系，用一个数组维护类型是struct file*
fd在内核中，本质是一个数组下标，系统通过数组下标，在数组中做哈希索引，就可以找到对应的打开的文件对象
结论：
当我们使用open打开文件的时候，内核中会创建一个文件对象，然后在数组里找一个没有被使用的格子，把这个格子的地址填到右侧创建的文件对象中，然后把对应的数组下标返回给用户。用户用数组下标就能调用接口，直接根据当前进程的PCB找到数组，然后根据数组索引到文件对象，文件对象中包含了文件的所有内容，找到文件之后，就可以进行操作
