Linux文件系统编程：文件操作与目录管理

"第10章 文件系统编程.pdf" 在计算机科学中，文件系统编程是操作系统的核心组成部分，它涉及到对文件和目录的管理和操作。本章主要探讨的是Linux环境下的文件系统编程，包括Linux文件系统的基本概念、文件操作以及目录管理。 10.1 Linux文件系统简介 Linux文件系统采用了一种层次结构清晰的树形结构，以根目录(`/`)为起点，所有的目录都是从根目录衍生出来的子目录。这种设计使得文件和目录的组织有序且易于管理。每个目录都有其特定的功能，例如 `/bin` 存放基础命令，`/etc` 存放配置文件，`/usr` 用于用户应用程序等。 10.2 文件的基本操作 文件操作主要包括文件的创建、打开、关闭以及读写。 10.2.1 创建/打开文件 在Linux中，使用`open`函数来创建或打开文件。该函数有两重形式： ```c int open(const char *filename, int flags); int open(const char *filename, int flags, mode_t mode); ``` `flags`参数包含了不同的标志，如`O_RDONLY`用于只读打开，`O_WRONLY`用于只写打开，`O_RDWR`用于读写打开，`O_CREAT`表示如果文件不存在则创建，`O_APPEND`表示追加写入，`O_TRUNC`表示打开文件并清空内容。`mode`参数仅在创建新文件时使用，定义文件的权限。 10.2.2 关闭文件 完成文件操作后，应使用`close`函数关闭文件描述符： ```c int close(int fd); ``` 这里的`fd`是通过`open`函数返回的文件描述符。 10.2.3 读写文件 文件读写通常涉及`read`和`write`函数： ```c ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); ``` `read`函数从文件描述符`fd`指向的文件中读取数据到缓冲区`buf`，`count`指定要读取的最大字节数。`write`函数则是将缓冲区`buf`的数据写入到文件中。 10.3 文件属性 文件还具有各种属性，如权限、所有权和时间戳。权限使用符号如`S_IRUSR`（读权限，所有者），`S_IWUSR`（写权限，所有者），`S_IXUSR`（执行权限，所有者）等表示。这些权限可以组合使用，如`S_IRWXU`代表所有者的读、写、执行权限。 10.4 目录文件的操作 除了文件外，还需要处理目录。目录也是文件的一种特殊形式，包含其他文件或目录的引用。`mkdir`用于创建目录，`rmdir`用于删除空目录，`chdir`改变当前工作目录，`opendir`和`closedir`用于打开和关闭目录流，`readdir`则用于读取目录中的条目。 文件系统编程是构建系统级工具和服务的基础，理解并熟练掌握这些基本操作对于任何Linux开发者来说都至关重要。无论是编写脚本、系统服务还是设备驱动，都需要与文件系统进行交互，因此这部分知识的应用非常广泛。通过学习这一章的内容，读者将能够编写出能够创建、修改、读取和管理文件系统的程序。