文件操作系统调用

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写时拷贝

fork()之后，父子进程共享父进程的数据空间，并且内核将这些空间设置为只读的，当父子进程任意一个进程尝试修改数据时，会将修改数据所在的页拷贝一个副本，父子进程对于这个页上的数据就是各自都有一份。

文件

文件描述符：进程所打开的文件–>fork()方法调用之前，父进程打开的文件。

Linux上如何使用代码打开一个文件

C语言– 库函数：fopen() fread() fwrite() fclose() fseek()

man 1 command 查看命令帮助手册

man 2 查看系统调用手册

man 3 库函数 查看库函数的使用手册

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FILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb,FILE *stream);
int fclose(FILE *stream);
int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);

系统调用：open read write close lseek

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int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
//flags:操作方式 O_RDONLY O_WRONLY O_RDWR O_APPEND(追加) O_TRUNC(清空)，使用按位|的形式，设置多种操作方式
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
int close(int fd);
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

编程实现将用户在界面输入的数据存储在a.txt中，再将a.txt中的所有内容整体显示到终端上

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#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
int main()
{
    int fd=open("./a.txt",O_RDWR|O_CREAT,0664);
    assert(fd!=-1);
    while(1)
    {
        printf("input:");
        char buff[128]={0};
        fgets(buff,127,stdin);  //stdin标准输入，会把最后的回车符也放到buff
        if(strncmp(buff,"end",3)==0)
        {
            break;
        }
        int n=write(fd,buff,strlen(buff));
        if(n<=0)
        {
            perror("write error:");
            exit(0);
        }
    }
    printf("************a.txt************\n");
    lseek(fd,0,SEEK_SET);
    while(1)
    {
        char buff[128]={0};
        int n=read(fd,buff,127);
        if(n==0)//读取结束
        {
            printf("END\n");
            break;
        }
        else if(n<0)
        {
            perror("read error:");
            exit(0);
        }
        else
        {
            printf("%s",buff);
        }
    }
    close(fd);
}

使用fork()

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#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
int main()
{
    int fd=open("./a.txt",O_RDONLY);
    assert(-1!=fd);

    pid_t pid=fork();
    assert(pid!=-1);

    if(pid==0)
    {
        char c=0;
        while(1)
        {
            int n=read(fd,&c,1);
            if(n<=0)
            {
                printf("child over\n");
                break;
            }
            printf("child:%c\n",c);
            sleep(1);
        }
    }
    else
    {
        char c=0;
        while(1)
        {
            int n=read(fd,&c,1);
            if(n<=0)
            {
                printf("father over\n");
                break;
            }
            printf("father:%c\n",c);
            sleep(1);
        }
    }
    exit(0);
}

我自己的虚拟机配的是一核的，如果是2核以上有可能父子进程会同时读出一个字母，也就是并行。

系统调用和库函数的区别

系统调用的实现是在内核中，属于内核空间，库函数的实现是在函数库中，属于用户空间。

利用文件操作的系统调用实现普通函数的cp命令

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cp 源文件的路径+文件名 目的路径
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#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/stat.h>
/*
argv[0]="./mycp"
argv[1]="./main.c"
argv[2]="..."
*/
int main(int argc,char *argv[])
{
    if(argc<3)
    {
        printf("mycp error,parameter is not enough");
        exit(0);
    }
    int fr=open(argv[1],O_RDONLY);
    if(fr==-1)
    {
        perror("open error");
        exit(0);
    }
    struct stat st;
    int n=stat(argv[2],&st);
    char path[128]={0};
    strcpy(path,argv[2]);
    if(n!=-1&&S_ISDIR(st.st_mode))
    {
        char *p=argv[1]+strlen(argv[1]);
        while(p!=argv[1] && *p!='/')
        {
            p--;
        }
        strcat(path,"/");
        strcat(path,p);
    }
    int fw=open(path,O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0664);
    if(fw==-1)
    {
        perror("open2 error");
        exit(0);
    }
    while(1)
    {
        char buff[128]={0};
        int num=read(fr,buff,127);
        if(num<=0)
        {
            break;
        }
        int res=write(fw,buff,num);
        if(res<=0)
        {
            break;
        }
    }
    close(fr);
    close(fw);
}