第4章(1) 系统级IO教学设计.pptx

第4讲输入输出与文件系统;教学目标;概述;本章主要内容;4.1、文件管理系统构架;2.文件操作库函数

;4.2系统I/O概念与文件操作编程;;UNIXI/O（系统级I/O）系统调用函数构成;4.2.2文件打开和关闭函数;二、参数flags和mode的说明;2.mode参数;;练习：根据应用场景，写出正确的open函数调用，若创建新文件，则新文件权限为rw-r--r--(umask=0002);4.2.3文件读写编程方法;二、read/write函数进一步说明

read(fd,buf,n)：从描述符为fd的当前读写位置拷贝最多n个字节数据到存储器位置buf，返回值-1表示一个错误，而返回值0表示EOF，否则，返回值表示的是实际传送的字节数量。

write(fd,buf,n)：从缓冲区buf拷贝至多n个字节数据到文件fd的当前读写位置，并移动文件指针到写入内容之后，如果读写指针在文件中间，写入内容将覆盖原有内容。;三、示例;练习：程序阅读4.3

;四、文件读写性能;fcopy2.c：每次读写一1Kbytes，复制2MB文件

#includewrapper.h

intmain()

{charblock[1024];

intin,out;

intnread;

in=Open(file.in,O_RDONLY,0);

out=Open(file.out,O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666);

while((nread=Read(in,block,sizeof(block)))0)

Write(out,block,nread);

Close(in);

Close(out);

exit(0);

}

$TIMEFORMAT=time./fcopy2

0.00user0.11system0:00.12elapsed90%CPU(0avgtext+0avgdata912maxresident)k

0inputs+40960outputs(0major+55minor)pagefaults0swaps

结论：执行I/O时，每次传递一个数据块，效率比较高

;练习：;4.2.4文件定位与文件内容随机读取;二、示例;4.2.5任意类型数据的文件读写;二、示例;用read/write函数读写结构体数组：;用fread/fwirte函数读写结构体数组：;;练习：;4.2.6用读写函数操作设备;4.3内核文件I/O数据结构及应用;实例1：分析程序输出;练习;二、文件共享原理（示例）;4.3.2文件打开过程

;4.3.3内核文件I/O数据结构共享;(3)父进程打开两个文件后，创建了子进程;4.3.4dup和I/O重定向;1.示例：分析内核打开文件数据结构变化及程序运行结果;（1）内核打开文件数据结构变化;;二、用dup实现I/O重定向;练习;*4.4用RIO包（在libwrapper.a库中）健壮地读写;4.4.1、RIO的无缓冲的输入输出函数（仅看readn函数）;4.4.2、RIO的带缓冲的输入函数;2.函数说明

#includewrapper.h

voidrio_readinitb(rio_t*rp,intfd);

功能：将描述符fd与缓冲区rp绑定，并初始化rp

ssize_trio_readlineb(rio_t*rp,void*usrbuf,size_tmaxlen);

功能：每次读一个文本行，返回读出字节数

ssize_trio_readnb(rio_t*rp,void*usrbuf;size_tn);

功能：每次读一个数据块（二进制数据），返回读出的字节数

RIO包缓冲区结构：

typedefstruct{

intrio_fd;/*descriptorforthisinternalbuf*/

intrio_cnt;/*unreadbytesininternalbuf*/

char*rio_bufptr;/*nextunreadbyteininternalbuf*/

charrio_buf[RIO_BUFSIZE];/*internalbuffer*/

}rio_t;

;3.读文本行程序示例;4.RIO主要函数分析;(2)readlineb函数;(3)rio_readnb;4.4.3