linux文件系统和操作方法
Linux文件系统的结构如下：
- root: 这是系统管理员（也称为超级管理员）的用户主目录。
- bin: 这是Binary的缩写，存放最常用的命令。
- boot: 这里存放启动Linux时使用的核心文件，包括一些连接文件和镜像文件。
- dev: 这是Device（设备）的缩写，存放Linux的外部设备。Linux中访问设备的方式与访问文件的方式相同。
- etc: 存放所有配置文件和系统管理所需的配置文件和子目录。
- home: 用户的主目录，每个用户在Linux系统中都有一个以用户账号命名的目录。
- var: 存放不断变化的文件数据，通常将经常被修改的目录放在这里，包括各种日志文件。
- lib: 存放系统最基本的动态链接共享库，类似于Windows中的DLL文件，几乎所有应用程序都会用到这些共享库。
-
usr: 存放系统用户工具和程序，包括：
- bin: 用户命令
- sbin: 超级用户使用的管理程序和系统守护程序
- include: 标准头文件
- lib: 库文件
- src: 内核源代码
- tmp: 用于存放临时文件。
- media: Linux系统会自动识别一些设备，如U盘、光驱等，并将这些设备挂载到这个目录下。
- mnt: 用于临时挂载其他文件系统。
- proc: 包含进程的相关信息。
Linux文件操作方式主要通过文件描述符（fd）进行底层文件操作（系统调用）以及使用I/O库函数。
Linux底层文件操作（关于文件的系统调用）
write函数的使用：
成功：返回实际写入的字节数
失败：返回-1，并设置错误号errno，可使用strerror(errno)查看错误信息
注意：从文件当前指针位置开始写入，文件刚打开时指针指向文件头。
示例：
#include#include #include #include int main(void) { char buff[] = "hello world\n"; //1 2 都是输出到控制台 int len = 0; len = write(1, buff, sizeof(buff)); //标准输出 if (len != -1) { printf("写入成功，写入的字节数为：%d\n", len); } else { printf("写入失败，错误信息为：%s\n", strerror(errno)); } return 0; }
read函数的使用：
返回值大于0——实际读取的字节数
返回值为0——已读到文件尾
返回值为-1——出错
注意：参数3表示最多能接受的字节数，而不是指一定要输入的字节数。
示例：
char buffer[1024];
int cnt = read(0, buffer, sizeof(buffer)); //从标准输入读
if (cnt > 0) {
buffer[cnt] = '\0'; //确保字符串以空字符结尾
printf("读取成功，读取的字节数为：%d，内容为：%s\n", cnt, buffer);
} else if (cnt == 0) {
printf("已读到文件尾\n");
} else {
printf("读取失败，错误信息为：%s\n", strerror(errno));
}open函数的使用：
int open(const char *pathname, int flags); int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
成功：返回文件描述符
失败：返回-1
打开方式：
- O_RDONLY：只读
- O_WRONLY：只写
- O_RDWR：读写
- O_CREAT：如果文件不存在，则创建该文件，并使用第三个参数设置权限；如果文件存在，则只打开文件。
- O_EXCL：如果同时使用O_CREAT且文件已存在，则返回错误，用于防止多个进程同时创建同一个文件。
- O_APPEND：尾部追加方式（打开后，文件指针指向文件的末尾）。
- O_TRUNC：若文件存在，则长度被截为0，属性不变。
第三个参数：设置权限（略）
注意：返回的文件描述符是该进程未打开的最小的文件描述符。
示例：
#include#include #include #include #include #include #include #include #define FILE_RW_LEN 1024 int main(void) { //第二个参数-文件存在则无法打开 //O_APPEND —— 追加 int fd = open("./test_open.txt", O_CREAT | O_EXCL | O_RDWR, S_IRWXU | S_IRGRP | S_IXGRP | S_IROTH); int count = 0; char buffer[FILE_RW_LEN] = "hello i am test"; if (fd != -1) { count = write(fd, buffer, strlen(buffer)); if (count != -1) { printf("写入成功，写入的字节数为：%d\n", count); } else { printf("写入失败，错误信息为：%s\n", strerror(errno)); } close(fd); } else { printf("打开文件失败，错误信息为：%s\n", strerror(errno)); } return 0; }
close函数的使用：
int close(int fd);
成功：返回0
失败：返回-1
示例：
#include#include #include #include #include #include #include #include #define FILE1_NAME "file1.txt" #define FILE2_NAME "file2.txt" int main(void) { int file1, file2; char buffer[4096]; int len = 0; file1 = open(FILE1_NAME, O_RDONLY); if (file1 != -1) { file2 = open(FILE2_NAME, O_CREAT | O_WRONLY, S_IRUSR | S_IWUSR); if (file2 != -1) { while ((len = read(file1, buffer, sizeof(buffer))) > 0) { write(file2, buffer, len); } close(file2); //实战记得判断是否关闭成功 } else { printf("无法打开文件%s，错误信息为：%s\n", FILE2_NAME, strerror(errno)); } close(file1); } else { printf("无法打开文件%s，错误信息为：%s\n", FILE1_NAME, strerror(errno)); } return 0; }
观察耗时：time xxx 程序总的执行时间
程序本身所消耗的时间
系统调用所消耗的时间
lseek函数的使用：
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
成功：返回新的文件位置与文件头之间的偏移
失败：返回-1
示例：从一个文件偏移100处，拷贝100字节到另一个文件。
#include#include #include #include #include #include #include #include #define FILE1_NAME "lseek_test.c" #define FILE2_NAME "lseek_test2.txt" #define SIZE 100 int main(void) { int file1, file2; char buffer[1024]; int ret; file1 = open(FILE1_NAME, O_RDONLY); if (file1 != -1) { file2 = open(FILE2_NAME, O_CREAT | O_WRONLY, S_IRUSR | S_IWUSR); if (file2 != -1) { lseek(file1, 100, SEEK_SET); // 移动文件指针到偏移100处 ret = read(file1, buffer, SIZE); // 读取100字节 if (ret > 0) { buffer[ret] = '\0'; write(file2, buffer, SIZE); } close(file1); close(file2); } else { printf("无法打开文件%s，错误信息为：%s\n", FILE2_NAME, strerror(errno)); } } else { printf("无法打开文件%s，错误信息为：%s\n", FILE1_NAME, strerror(errno)); } return 0; }
ioctl函数的使用（嵌入式相关）：
int ioctl(int fd, int cmd, [int *argdx, int argcx]);
fd是用户程序打开设备时使用open函数返回的文件标识符，cmd是用户程序对设备的控制命令，后面是一些补充参数，一般最多一个，这个参数的有无和cmd的意义相关。
