不带缓冲的文件I/O操作

一.操作系统管理的资源？
文件管理，进程管理，设备管理，网络协议栈，内存管理。

二.Linux操作系统概述

1.Linux操作系统的构成？
用户空间，内核空间

2.为什么划分为用户空间，内核空间？
在Linux中，为了更好地保护内核空间，将程序的运行空间分为内核空间和用户空间，它们分别运行在不同的级别上，在逻辑上是相互隔离的。因此，用户进程在通常情况下不允许访问内核数据，也无法使用内核函数，它们只能在用户空间操作用户数据，调用用户空间的函数。

3.用户空间如何访问内核空间？
（1）通过系统调用（软中断）：
什么是系统调用？
操作系统提供给用户一组特殊的接口（即函数原型），用户可以通过这些特殊的接口来获得操作系统内核提供的服务。这些接口称为用户编程接口（API）。
（2）硬件中断
如键盘，鼠标等。

4.系统调用是怎么发起的？
系统调用不是程序员（用户）直发起的，而是通过调用这些系统提供的API，这些函数的内部实现发起系统调用。

5.系统命令与系统调用API的关系
系统命令相对API更高一层，它实际上是一个可执行程序，它的内部引用了API来实现相应的功能。

三.文件描述符
文件描述符是一个非负整数，操作一个文件的文件描述符，相当于操作这个文件。

一个进程启动时，都会打开三个文件：
标准输入：STDIN_FILENO 0
标准输出：STDOUT_FILENO 1
标准出错处理：STDERR_FILENO 2

使用这些宏，包含的头文件为：unistd.h

四.不带缓冲的文件I/O操作
不带缓存的文件I/O操作，主要用到6个函数??creat、open、read、write、lseek和close。这里的不带缓存是指每一个函数都只调用系统中的一个函数，这些函数虽然不是ANSI C的组成部分，但是是POSIX的组成部分。
1.creat
函数原型：int creat（const char *pathname, mode_t mode）
pathname：创建的文件名，可带路径
mode：所创建的文件属性。有一些宏 S_IRWXU，S_IRUSR，S_IWUSR，S_IXUSR;
S_IRWXG，S_IRGRP等等。或者直接用数字表示如0655。
返回值：成功创建返回新的文件描述符，创建失败返回-1，并把错误代码给errno。

2.open
函数原型：
int open(const char *pathname, int flags)
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode)

flags: 打开的方式，有如下一些宏
O_RDONLY：以只读方式打开
O_WRONLY ：以只写方式打开
O_RDWR：以读写方式打开
还有一些flags:O_CREAT（不存在就创建）， O_APPEND（以末尾追加的方式打开）
返回值：成功返回文件描述符，错误返回-1

3.write
函数原型：
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count)
将buf所指的空间里的内容写count个字节到文件fd中去。
返回值：实际写入的字节数

4.read
函数原型：
ssize_t read(int fd, const void *buf, size_t count)
将文件fd中的内容读count字节到buf中
返回值：实际读到的字节数

5.lseek
函数原型：
off_t lseek(int fildes, off_t offset, int whence)
whence：
SEEK_SET：文件头
SEEK_CUR：当前位置
SEEK_END：文件末尾
offset：为相对于whence的相对偏移量，正数代表往后移，负数代表往前移。
返回值：距离文件开头的字节数

6.close
函数原型：int close(int fd)

以下例子为将hello world 写入文件，并将其读出来。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    char buffer[1024] = "hello world";
    if(argc != 2)
    {
        printf("Please input file name!\n");
    exit(1);
    }

    int fd;

    fd = open(argv[1], O_RDWR | O_CREAT, 0755);
    if(fd == -1)
    {
        perror("open error:");
    exit(1);
    }

    int n_write = write(fd, buffer, strlen(buffer));
    if(n_write == -1)
    {
        perror("write error:");
    exit(1);
    }
    printf("write number:%d\n",n_write);

    memset(buffer, 0, sizeof(buffer));

    lseek(fd, 0, SEEK_SET);

    int n_read = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
    if(n_read == -1)
    {
        perror("read error");
         exit(1);
    }
    buffer[n_read] = '\0';
    printf("r_buffer:%s", buffer);
    close(fd);

    return 0;
}

不带缓冲的文件I/O操作

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