Linux内核的文件操作函数介绍及其使用案例

Linux内核的文件操作函数可以帮助我们在内核态对系统中的文件进行读取、写入、打开、关闭等许多操作。下面介绍几个常用的文件操作函数及其使用案例。

1. open()函数

该函数用于打开文件，可以根据需要进行读写和创建等不同的操作。其函数原型如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

flags参数用来指定打开文件时的模式，常用的模式包括：

* O_RDONLY：只读模式
* O_WRONLY：只写模式
* O_RDWR：读写模式
* O_CREAT：文件不存在时创建文件
* O_APPEND：追加模式

mode参数用来指定创建文件时的权限，常用的权限包括：

* S_IRUSR：用户具有读取权限
* S_IWUSR：用户具有写入权限
* S_IXUSR：用户具有执行权限
* S_IRGRP：组具有读取权限
* S_IWGRP：组具有写入权限
* S_IXGRP：组具有执行权限
* S_IROTH：其他用户具有读取权限
* S_IWOTH：其他用户具有写入权限
* S_IXOTH：其他用户具有执行权限

下面是一个使用open()函数打开并读取文件的例子：

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
    int fd, n;
    char buf[1024];

    fd = open("test.txt", O_RDONLY);
    if (fd < 0) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    n = read(fd, buf, 1024);
    if (n < 0) {
        perror("read");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("The content of test.txt is:\n%s", buf);

    close(fd);

    return 0;
}

2. read()函数

该函数用于从文件中读取数据。其函数原型如下：

#include <unistd.h>

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

fd参数是文件描述符，buf参数是读取数据的缓冲区，count参数是要读取的字节数。

下面是一个使用read()函数读取文件的例子：

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
    int fd, n;
    char buf[1024];

    fd = open("test.txt", O_RDONLY);
    if (fd < 0) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    n = read(fd, buf, 1024);
    if (n < 0) {
        perror("read");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("The content of test.txt is:\n%s", buf);

    close(fd);

    return 0;
}

3. write()函数

该函数用于将数据写入文件中。其函数原型如下：

#include <unistd.h>

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

fd参数是文件描述符，buf参数是要写入的数据的缓冲区，count参数是要写入的字节数。

下面是一个使用write()函数写入文件的例子：

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
    int fd, n;
    char buf[1024] = "This is a test for write() function.\n";

    fd = open("test.txt", O_WRONLY | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR);
    if (fd < 0) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    n = write(fd, buf, sizeof(buf));
    if (n < 0) {
        perror("write");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    close(fd);

    return 0;
}

4. close()函数

该函数用于关闭文件。其函数原型如下：

#include <unistd.h>

int close(int fd);

fd参数是文件描述符。

下面是一个使用close()函数关闭文件的例子：

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
    int fd, n;
    char buf[1024];

    fd = open("test.txt", O_RDONLY);
    if (fd < 0) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /* do something */

    close(fd);

    return 0;
}