UNIX环境高级编程笔记之文件I/O

一、总结

  在写之前,先唠几句,《UNIX环境高级编程》,简称APUE,这本书简直是本神书,像我这种小白,基本上每看完一章都是“哇”这种很吃惊的表情。其实大概三年前,那会大三,我就买了这本书,也看过一些,但好像没有留下什么印象,今天再看,依然觉得像新的一样。很大的原因我想是一直以来都在用windows(用windows做开发为什么学不到真正的技术,我想大家都懂的),当然知识结构不完整,学习能力这些就不说了。所以,对于那些致力于想在Linux下做开发的人来说,这本说一定是强推的。

  如果你分得清write和发fwrite,read和fread这些函数的区别,那这章也许就对你没什么吸引力了。本人之前面试腾讯,也被问到这个问题,当时胡乱瞎扯了一通,也真是囧。

  这章大体上讲了两件事:1)什么是不带缓冲的I/O;2)如何在多个进程间共享文件。作为总结,我用自己的话简单说一下这两个问题,详细的内容可以看上面这幅图。

  对于第一个问题,不带缓冲指的是每个read和write这些文件I/O操作都调用的是系统调用,属于内核态的操作。而诸如fread和fwrite这些标准I/O操作属于用户态操作,具体是库函数的实现,需要借助用户缓冲区来实现(关于用户态和内核态的理解请看Linux探秘之用户态与内核态)。所以,不带缓冲是相对带用户缓冲区来说的(如果只从字面上理解缓冲,其实文件I/O也是带缓冲的,只不过内核缓冲区,具体后面开一篇博客来讲)

  对于第二个问题,文件的共享需要让多个文件间扯上关系,不然也没辙。UNIX使用三种数据结构(进程表项,文件表项和V-Node节点表项)来表示一个打开的文件,如下图。这样当多个进程访问一个文件,只用新建一个进程表项,然后引用对应的文件即可。其中存在着:一个进程对应一个独立的文件表项,一个文件仅有一个V-Node表项。

  因为一个文件仅有一个V-Node表项,所以,为了保证文件在多个进程间共享,需要谨慎处理好文件的一致性。比如两个进程A和B要写数据到一个文件,一般调用的是lseek和write这两个函数,首先A lseek写入的位置(如1500),然后转到B 也lseek到1500,又转到A开始write 100个字节,文件长度变为1600个字节,又转到B,但B此时从第1500个字节处开始write,这就造成写文件错误。因此,对于这样的多个操作造成文件共享信息的不一致,UNIX给出的解决方案是原子操作,对于上面这种情况的一个解决方案是使用open+O_APPEND组合的原子操作。

二、看图说话

一图胜过千言,看图!

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏软件开发 -- 分享 互助 成长

win10使用u盘装回win7

背景:一朋友要我帮忙把系统从win10装回到win7,因为做IT的嘛,想想也难不倒我,况且以前也经常重装系统,硬盘里就有win7的系统,于是很爽快的答应了。电脑...

2139
来自专栏杨建荣的学习笔记

Datapump数据迁移前的准备工作(二)(r9笔记第59天)

之前写了一篇文章分析了Datapump迁移数据的一些准备总结,反响还不错。Datapump数据迁移前的准备工作,最近碰到一个场景,根据评估还是使用Datapum...

2834
来自专栏沃趣科技

【Oracle 12c Flex Cluster专题 】— Leaf Node的故障迁移

原文链接 http://allthingsoracle.com/oracle-flex-cluster-leaf-node-failover/ 译者 周天鹏...

3539
来自专栏Small Code

XGBoost 在 Windows 10 和 Ubuntu 上的安装

关于什么是 XGBoost,我在这里不再解释,如果有时间的话再写一篇文章来解释,在数据科学里非常有用。大家可以参考 Tianqi Chen 的论文 XGBoos...

4107
来自专栏DevOps时代的专栏

手把手教你利用Jenkins持续集成iOS项目

3913
来自专栏FreeBuf

新痛点:APT组织PawnStorm 0Day如何绕过Java点击播放保护

几个月以前,趋势科技发现了APT组织Pawn Storm利用之前未经披露的Java漏洞(CVE-2015-2590)进行攻击。在那之后,我们注意到一个被用于染过...

1946
来自专栏DevOps时代的专栏

微服务之基于Docker的分布式企业级实践

3163
来自专栏FreeBuf

高效与争议并存:大规模自动化渗透工具AutoSploit

渗透测试有时其实并不是那么难,现在有很多工具被设计用来简化过程,让渗透测试者们更方便,更省时地达到预期目标。今天要介绍的工具是AutoSploit,顾名思义,这...

3055
来自专栏IT笔记

记一次JavaWeb网站技术架构总结

题记 工作也有几多年了,无论是身边遇到的还是耳间闻到的,多多少少也积攒了自己的一些经验和思考,当然,博主并没有太多接触高大上的分布式架构实践,相对比较零碎,随时...

44111
来自专栏Java技术分享圈

杨老师课堂之JavaWeb网站技术架构总结

有很多学生及一线的开发人员经常会问我到底是什么技术架构,是不是就是目前在学校的SSH、SSM技术,为了让更多的同行对架构这个词汇有更深刻的理解,我分享一下自己的...

1514

扫码关注云+社区