Linux系统编程接口及文件访问机制

Linux系统接口 Linux系统编程是指使用C语言或其他编程语言来开发操作系统相关的应用程序，涵盖了操作系统的各个方面，包括进程管理、内存管理、文件系统、网络编程、设备管理等。 Linux系统接口是Linux系统编程的重要组成部分，主要研究如何使用Linux系统提供的接口来实现文件访问、设备访问、网络通信、系统终端、内核状态信息的访问等。 文件与文件访问基本概念 在Linux系统中，文件是指存储在磁盘上的数据集合，可以是文本文件、图片文件、音频文件、视频文件等。Linux系统将所有文件看作是无结构的流式文件，把文件的内容看作是一系列有序的字符流。文件访问是指程序对文件的读取、写入、删除、修改等操作。 文件描述符是Linux系统中文件访问的基本元素。文件描述符是一个小的非负整数，用于标识打开的文件。任何时候对文件的输入/输出都是通过文件描述符来实现的。 文件访问的基本步骤是： 1. 打开文件：使用open()系统调用打开文件，返回文件描述符。 2. 获取文件描述符：通过文件描述符来实现文件的读取、写入、删除、修改等操作。 3. 关闭文件：使用close()系统调用关闭文件，释放文件描述符。 文件访问的系统调用API Linux系统提供了多种文件访问的系统调用API，包括： 1. open()：打开文件，返回文件描述符。 2. read()：读取文件内容。 3. write()：写入文件内容。 4. lseek()：移动文件指针到指定位置。 5. access()：判断文件权限。 6. fcntl()：修改文件描述符中的标志。 文件描述符的使用 文件描述符是Linux系统中文件访问的基本元素。任何时候对文件的输入/输出都是通过文件描述符来实现的。文件描述符可以用来标识打开的文件，实现文件的读取、写入、删除、修改等操作。 标准输入、标准输出、标准错误的文件描述符 每个进程都会默认打开3个文件描述符，即0、1、2。其中0代表标准输入流、1代表标准输出流、2代表标准错误流。 标准库函数getchar的返回值类型、EOF的值 函数原型：int getchar(void);即为int型。EOF是ASCII码为255的字符，对应的有符号数是-1。 FILE*fp的文件描述符 Linux/Unix下使用open函数(系统调用)打开文件会得到文件描述符fd(int型变量)，而使用C库中的fopen函数打开文件则会得到文件描述符fp(FILE*型变量)，二者之间是可以相互转换的。 进程的地址空间分 进程的地址空间分为内核空间和用户空间。内核空间用于存储操作系统的核心代码和数据，而用户空间用于存储用户程序的代码和数据。进程的地址空间分配是指操作系统为进程分配的内存空间。 在Linux系统中，进程的地址空间分为以下几个部分： 1. 代码段：存储程序的代码。 2. 数据段：存储程序的数据。 3.堆栈段：存储函数的调用信息和局部变量。 4. 栈段：存储函数的调用信息和局部变量。 Linux系统接口是Linux系统编程的重要组成部分，涵盖了文件访问、设备访问、网络通信、系统终端、内核状态信息的访问等方面。了解Linux系统接口是学习Linux系统编程的关键。