linux文件操作（一）

1.linux文件结构
     它们为操作系统服务和设备提供了一个简单而统一的接口。在linux中，一切都是文件。
大数情况下你只需要使用五个基本的函数-open close read write ioctl。

目录也是文件，正常情况下所有用户都必须用上层的opendir/readdir接口来读取目录，不需要了解特定系统中目录实现的具体细节。

2.目录
     文件，除了本身包含的内容以外，它还会有一个名字和一些属性，即“管理信息”。这些属性被保存在文件的inode（节点）数据结构中，它是文件系统中的一个特殊的数据块，他同时还包含文件的长度和文件在磁盘上的存放位置。
目录是文件，它用来保存其他文件的节点号和名字。目录文件中的每个数据项都指向某个文件的节点，删除文件名就等于删除与之对应的链接（文件的节点号可以通过ln -i命令查看）。通过使用ln命令在不同的目录中创建指向同一个文件的链接。如果指向某个文件的连接数（ls  -l命令的输出中跟在访问权限后面的那个数字）变为零，就表示该节点以及其指向的数据不再被使用，磁盘上的相应位置就会被标记为可用空间。

3.文件和设备
硬件在linux操作系统中通常也被映射为文件。在linux中比较重要的设备文件有三个--/dev/console /dev/tty dev/null

1）/dev/console 这个设备代表的是系统控制台。错误信息和诊断信息通常会被发送到这个设备。
2)/dev/tty 如果一个进程有控制终端的话，那么特殊文件/dev/tty就是这个控制终端的别名。在能够使用该设备文件的情况下，/dev/tty允许程序直接向用户输出的信息。
3）/dev/null 这是空设备，所有写向这个设备的输出都将被丢弃。而读这个设备会立刻返回一个文件尾标志，所以在cp命令可以把它用做拷贝空文件的源文件。
创建空文件的另一个方法是使用touch <filename>命令，它的作用是改变文件的修改时间，如果指定名字的文件不存在，就创建一个新文件，但它并不会把所有内容的文件变成空文件。

3.2系统调用和设备驱动程序
很少量的函数就可以对文件和设备进行访问和控制。这些函数被称为系统调用，由linux直接提供，它们也是通向操作系统本身的接口。
操作系统的核心部分，即内核，是一组设备驱动程序。这是一些对系统硬件进行控制的底层接口。
用来访问设备驱动程序的底层函数（系统调用）包括：
open： 打开文件或设备
read：从打开的文件或设备里读数据
write：向文件或设备写数据
close：关闭文件或设备
ioctl： 把控制信息传递给设备驱动程序。

3.3库函数
在输入输出操作中，直接使用底层系统调用的问题是它们的效率非常低。

系统调用会影响系统的性能。与函数调用相比，系统调用的开销要大些，因为在执行系统调用时，Linux必须从用户代码切换到内核代码运行，然后再返回用户代码。
硬件会对顶层系统调用一次所能读写的数据块做出一定的限制。

      用户程序
库 <----------- 用户空间
| 调用
系统调用 <------------内核空间
设备驱动程序：
|
硬件设备