文件IO编程.ppt

1、教师: 廖小飞 2020/7/28,文件 I O 编程,主要内容,2,系统调用及API 文件及文件描述符 底层文件I/O操作 基本文件操作 文件锁 标准I/O编程,系统调用及API,3,内核 操作系统，控制硬件资源，提供程序运行环境 Shell 运行其它应用程序 提供接口 系统调用 内核接口,系统调用及API,4,系统调用 用户程序通过这组“特殊”接口来获得操作系统内核提供的服务,系统调用及API,5,应用编程接口API 通过软中断机制向内核提交请求，以获取内核服务的接口 遵循POSIX标准 主要通过C库实现 系统命令 可执行程序 内部引用应用编程接口（API）来实现相应的功能,系统调用及AP

2、I,6,syscall.c,主要内容,7,系统调用及API 文件及文件描述符 底层文件I/O操作 基本文件操作 文件锁 标准I/O编程,文件及文件描述符,8,Linux文件类型 普通文件、目录文件、链接文件、设备文件 文件权限 文件描述符 内核区分和引用特定的文件 索引值：非负的整数 指向在内核中每个进程打开文件的记录表,进程,文件状态标志 当前文件偏移量 i节点指针,文件表,文件及文件描述符,9,一个进程启动时，都会打开3个文件：标准输入、标准输出和标准出错处理 文件描述符为0、1和2 宏替换 STDIN_FILENO STDOUT_FILENO STDERR_FILENO,主要内容,10,

3、系统调用及API 文件及文件描述符 底层文件I/O操作 基本文件操作 文件锁 标准I/O编程,底层文件I/O操作,11,五个系统调用 open, read, write, lseek, close 不带缓存，直接进行读写操作 函数说明 open: 指定文件属性及用户权限 read: 从文件的当前指针位置开始 write: 写操作从文件的当前指针位置开始 lseek: 将文件指针定位到相应的位置,用在可定位(可随机访问)文件操作中 close: 进程终止时，内核自动关闭它打开的所有文件,底层文件I/O操作: open,12,打开或创建文件 flag 参数可以通过“|”组合 前3个互斥 perms

4、可以用宏定义，也可用 八进制,底层文件I/O操作: read/write,13,echo_screen.c,底层文件I/O操作: lseek/close,14,iocopy.c,主要内容,15,系统调用及API 文件及文件描述符 底层文件I/O操作 基本文件操作 文件锁 标准I/O编程,文件锁,16,多个用户共同使用操作同一个文件 上锁避免竞争 文件锁 建议性锁/强制性锁 两个系统调用 lockf() : 对文件施加建议性锁 fcntl() : 不仅可加建议性锁，还可施加强制锁 还能对文件的某一部分上锁，也就是记录锁 记录锁 读取锁（共享锁）/写入锁（排斥锁） 文件同一部分不能同时建立读取锁和

5、写入锁,底层文件I/O操作: fcntl,17,底层文件I/O操作: fcntl,18,加锁整个文件： l_start=0 l_whence=SEEK_SET l_len=0,struct flock short l_type; off_tl_start; shortl_whence; off_t l_len; pid_t l_pid; ,lockset.c,filelock_write.c,filelock_read.c,主要内容,19,系统调用及API 文件及文件描述符 底层文件I/O操作 基本文件操作 文件锁 标准I/O编程,标准I/O编程,20,应尽量减少系统调用的次数，提高效率 标准

6、I/O提供3种类型的缓冲存储 全缓冲阻塞I/O模型 填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作 行缓冲非阻塞模型 在输入和输出中遇到行结束符时，标准I/O库执行I/O操作 不带缓冲 相当于用系统调用write()函数将这些字符全写到被打开的文件上 stderr不带缓冲,标准I/O编程,21,基本操作 打开文件 fopen fdopen freopen,标准I/O编程,22,基本操作 关闭文件 fclose 将缓冲区内的数据全部写入到文件中 释放系统所提供的文件资源 定位文件 ftell fseek,标准I/O编程,23,基本操作 读文件 fread 写文件 fread,std_copy.c,标准I/O编程,24,其它操作 字符输入函数 字符输出函数 行输入函数 行输出函数 格式化输入函数 格式化输出函数,标准I/O编程,25,其它操作 字符输入函数 字符输出函数 getc/putc实现 为宏，fgetc / fputc不能实现 为宏 putchar(c)= putc(c,stdout),char_echo_screen.c,标准I/O编程,26,其它操作 行输入函数 行输出函数,line_echo_screen.