一、文件共享

　　內(nèi)核使用三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示打開的文件，它們之間的關(guān)系決定了在文件共享方面一個進(jìn)程對另一個進(jìn)程可能產(chǎn)生的影響。

　　1、每個進(jìn)程在進(jìn)程表中都有一個記錄項，記錄項中包含有一張打開文件描述表
　　2、內(nèi)核為所有打開文件維持一張文件表
　　3、每個打開文件都有一個v節(jié)點結(jié)構(gòu)，v節(jié)點包含了文件類型和對此文件進(jìn)行各種操作的函數(shù)的指針。PS:Linux中沒有使用v節(jié)點，而是使用了通用i節(jié)點結(jié)構(gòu)。

　　

　　文件描述符標(biāo)志只用于一個進(jìn)程的一個描述符

　　文件狀態(tài)標(biāo)志適用于指向該給定文件表項的任何進(jìn)程中的所有描述符

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二、原子操作

　　1、pread函數(shù)和pwrite函數(shù)

　　　　#include <unistd.h>
　　　　ssize_t pread(int fd,　　　　　　　　//要讀取數(shù)據(jù)的文件描述符

　　　　　　　　　　　void *buf,　　　　　　//數(shù)據(jù)緩存區(qū)指針，存放讀取出來的數(shù)據(jù)

　　　　　　　　　　　size_t nbytes,　　　　//讀取數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)

　　　　　　　　　　　off_t offset　　　　　?//讀取的起始地址的偏移量，讀取地址=文件開始+offset

　　　　　　　　　　　);　　　　　　　　　　//返回值：讀到的字節(jié)數(shù)，若已到文件結(jié)尾則返回0，若出錯則返回-1

　　　　ssize_t pwrite(int fd,　　　　　　 ? ?//要寫入數(shù)據(jù)的文件描述符

　　　　　　　　　　　const void *buf,　　??//數(shù)據(jù)緩存區(qū)指針，存放要寫入文件中的數(shù)據(jù)

　　　　　　　　　　　size_t nbytes,　　　　//寫入數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)

　　　　　　　　　　　off_t offset　　　　　?//寫入起始地址的偏移量，寫入地址=文件開始+offset

　　　　　　　　　　　);　　　　　　　　　　//返回值：若成功則返回已寫的字節(jié)數(shù)，若出錯則返回-1

　　　　調(diào)用pread相當(dāng)于順序調(diào)用lseek和read，但是調(diào)用pread時，無法中斷其定位和讀操作，且不更新文件指針。

　　　　調(diào)用pwrite相當(dāng)于順序調(diào)用lseek和write。

　　2、原子操作指的是由多步組成的操作，如果該操作原子地執(zhí)行，則要么執(zhí)行完所有步驟。要么一步也不執(zhí)行，不可能只執(zhí)行所有步驟的一個子集。

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三、dup和dup2函數(shù)

　　　　#include <unistd.h>
　　　　int dup(int fd);　　　　　　　　　　 //返回的新文件描述符一定是當(dāng)前可用文件描述符的最小數(shù)值
　　　　int dup2(int fd,int fd2); 　　　　　 ??//用fd2參數(shù)指定新描述符的數(shù)值

　　　　兩個函數(shù)都可用來復(fù)制一個現(xiàn)存的文件描述符，兩函數(shù)的返回值：若成功則返回新的文件描述符，若出錯則返回-1。

　　　　這兩個函數(shù)的用處：返回的新文件描述符與參數(shù)fd共享一個文件表項，達(dá)到共享一個文件狀態(tài)標(biāo)志（讀、寫、添加等）以及同一當(dāng)前文件偏移量。如下圖所示：

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四、sync、fsync和fdatasync函數(shù)

　　雖然延遲寫減少了磁盤讀寫次數(shù)，但是卻降低了文件內(nèi)容的更新速度，使得欲寫到文件中的數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)并沒有寫到磁盤上。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，這種延遲可能造成文件更新內(nèi)容的丟失。sync、fsync和fdatasync函數(shù)可以保證磁盤上實際文件系統(tǒng)與緩沖區(qū)高速緩存中內(nèi)存的一致性。

　　#include <unistd.h>
　　int fsync(int fd);
　　int fdatasync(int fd);　　　　　　　　//這兩個函數(shù)的返回值：若成功則返回0，若出錯則返回-1

　　void sync(void);

　　fsync ：只對由文件描述符fd指定的單一文件起作用，并且等待寫磁盤操作結(jié)束，然后返回
　　fdatasync ：只影響文件的數(shù)據(jù)部分，而除數(shù)據(jù)外，fsync還會同步更新文件的屬性
　　sync ：只是將所有修改過的塊緩沖區(qū)排入寫隊列，然后就返回，它并不等待實際寫盤操作結(jié)束

　　

五、fcntl函數(shù)　

　　#include<fcntl.h>

　　int fcntl(int fd,int cmd,int arg);　　　　//返回值：若成功則依賴于cmd，若出錯則返回-1

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　　fcntl函數(shù)有5種功能：1、復(fù)制一個現(xiàn)有的描述符 cmd=F_DUPFD

　　　　　　　　　　　　2、獲得/設(shè)置文件描述符標(biāo)記 cmd=F_GETFD或F_SETFD

　　　　　　　　　　　　3、獲得/設(shè)置文件狀態(tài)標(biāo)志 cmd=F_GETFL或F_SETFL

　　　　　　　　　　　　4、獲得/設(shè)置異步I/O所有權(quán) cmd=F_GETOWN或F_SETOWN

　　　　　　　　　　　　5、獲得/設(shè)置記錄鎖 cmd=F_GETLK、F_SETLK或F_SETLKW

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux学习笔记11——文件I/O之二的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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