学习笔记（study notes）-APUE中的File I/O

File I/O就是open a file, read a file, write a file, and so on。相应UNIX提供的API主要是5个：open, read, write, lseek, and close，即读、写、打开、关闭、定位。也提供了create这个函数，不过open能实现create的功能。

 

上面5个主要的I/O的参数和返回值不需要记忆，关键是体会为什么要这几个函数，并思考下自己如何设计这些API，并比较下UNIX是如何设计这些API的。

 

这里File I/O都是不带缓冲的(unbuffered)：The term unbuffered means that each read or write invokes a system call in the kernel。C语言中的I/O是带缓冲的，注意区别。

 

当我们写数据到文件，内核会拷贝数据到buffer排队，然后写到磁盘，而不是直接写到文件——这称为delayed write。write函数写数据到文件时，若没有设置有关sync（同步）标志（使用fcntl函数设置），就是delayed write，否则不是delayed write。不是delayed write时write函数会等到数据写到磁盘后才返回。书上有实验说明这一点。

 

实验1：（写论文的经验告诉我，不做实验测试，不与相似的东西比较，难以让自己深刻掌握某种知识）

实验目的：read、write函数中，buf参数大小对运行时间的影响，体会下unbuffered的影响。

实验方法：改变buf的大小，使用time命令对执行程序计时。

实验结果：书上的实验结果表明（由于时间原因，我只做了一部分），与文件系统Block大小很有关系，若buf的大小等于Block大小，效率相当好。原因我认为从两个方面考虑：系统调用次数，硬盘到内存的I/O操作次数。

 

补1：time命令的使用方法，例子：time ls就是计算ls命令执行时间。得到的结果有三个：实际时间（real），User时间和Sys时间，分别是命令执行开始到结束总共所花掉的时间；User：CPU用户态所花的时间；Sys：CPU核心态所花的时间。

 

补2：查看文件系统是什么以及Block大小的方法:dumpe2fs /dev/sda1 这个命令的输出数据相当多，可以使用grep命令得到想要的信息。例如：dumpe2fs /dev/sda1 | grep "Block size"。