函数open和openat

#include

int open(const char *path, int oflag, ... /* mode_t mode */);

int openat(int fd, const char *path, int oflag, ... /* mode_t mode */);

两个函数的返回值：若成功，返回文件描述符；若出错，返回-1

fd参数把open和openat函数区分开，共有三种可能性。

path参数指定的是绝对路径，在这种情况下，fd参数被忽略，openat函数就相当于open函数。

path参数指定的是相对路径，fd参数指出了相对路径名在文件系统中的开始地址。fd参数是通过打开相对路径名所在的目录来获取。

path参数指定了相对路径，fd参数具有特殊值AT_FDCWD。在这种情况下，路径名在当前工作目录中获取，openat函数在操作上与open函数类似。

函数中的oflag参数说明。

O_RDONLY 只读打开。

O_WRONLY 只写打开。

O_EXEC 只执行打开。

O_SEARCH 只搜索打开(应用于目录)。

O_APPEND 每次写时都追加到文件的尾端。

O_CLOEXEC 把FD_CLOEXEC常量设置为文件描述符标志。

O_CREAT 若此文件不存在则创建它。使用此选项时，open函数需要同时说明第三个参数mode，用mode指定该新文件的访问权限位。

O_EXCL 如果同时指定了O_CREAT，而文件已经存在，则出错。用此可以测试一个文件是否存在，如果不存在，则创建此文件，这使测试和创建两者成为一个院子操作。

O_NOCTTY 如果path引用的是终端设备，则不将该设备分配作为此进程的控制终端。

O_NOFOLLOW 如果path引用的是一个符号链接，则出错。

O_NONBLOCK 如果path引用的是一个FIFO、一个块特殊文件或一个字符特殊文件，则此选项为文件的本次打开操作和后续的I/O操作设置非阻塞方式。

O_SYNC 使每次write等待物理I/O操作完成，包括由该write操作引起的文件属性更新所需的I/O。

O_TRUNC 如果此文件存在，而且为只写或读写成功打开，则将其长度截断为0。

O_TTY_INIT 如果打开一个还未打开的终端设备，设置非标准termios参数值，使其符合Single UNIX Specification。

O_DSYNC 使每次write要等待物理I/O操作完成，但是如果该写操作并不影响读取刚写入的数据，则不需要等待文件属性被更新。

O_RSYNC 使每一个以文件描述符作为参数进行的read操作等待，直至所有对文件同一部分挂起的写操作都完成。

函数creat

#include

int creat(const char *path, mode_t mode);

返回值：若成功，返回只写打开的文件描述符；若出错，返回-1

该函数等于：

int open(const char *path, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, mode);

函数close

#include

int close(int fd);

返回值：若成功，返回0；若出错，返回-1

关闭一个文件时还会释放该进程加在该文件上的所有记录锁。当一个进程终止时，内核自动关闭它所有的打开文件。很多程序利用了这一功能而不显式地用close关闭打开的文件。

函数lseek

#include

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

off_t为带符号整形

返回值：若成功，返回新的文件偏移量；若出错，返回-1

参数offset的解释与whence的值有关。

若whence是SEEK_SET，则将该文件的偏移量设置为距文件开始处offset个字节。

若whence是SEEK_CUR，则将该文件的偏移量设置为其当前值加offset，offset可为正或负。

若whence是SEEK_END，则将该文件的偏移量设置为文件长度加offset，offset可为正或负。

如果文件描述符指向的是一个管道、FIFO或网络套接字，则lseek返回-1，并将errno设置为ESPIPE。

函数read

#include

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t nbytes);

返回值：读到的字节数，若已到文件尾，返回0。若出错，返回-1

有多种情况可能使读到的字节数少于要求读的字节数。

读普通文件时，在读到要求字节数之前已经达到了文件尾端。

当从终端设备读时，通常一次最多读一行。

当从网络读时，网络中的缓冲机制可能造成返回值小于所要求读的字节数。

当从管道或者FIFO读时，如果管道包含的字节少于所需的数量，则read将只返回实际可用的字节数。

当从某些面向记录的设备(如磁带)读时，一次最多返回一个记录。

当被信号中断，而已经读取了部分数据时。

函数write

#include

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes);

返回值：若成功，返回已写的字节数；若出错，返回-1

原子操作函数pread和pwrite

#include

ssize_t pread(int fd, void *buf, size_t nbytes, off_t offset);

返回值：读到的字节数，若已到文件尾，返回0；若出错，返回-1

ssize_t pwrite(int fd, const void *buf, size_t nbytes, off_t offset);

返回值：若成功，返回已写的字节数；若出错，返回-1

调用pread相当于调用lseek后调用read，但是pread又与这种顺序调用有区别(调用pwrite与调用pread相同)。

调用pread时，无法中断其定位和读操作。

不更新当前文件偏移量。

函数dup和dup2

#include

int dup(int fd);

int dup2(int fd, int fd2);

两个函数的返回值：若成功，返回新的文件描述符；若出错，返回-1

由dup返回的文件描述符一定是当前可用文件描述符中的最小数值。对于dup2，可以用fd2参数指定新文件描述符。如果fd2已经打开，则先将其关闭。如果fd等于fd2，则dup2返回fd2，而不关闭它。否则，fd2的FD_CLOEXEC文件描述符标志被清除，这样fd2在进程调用exec时是打开状态。

函数sync, fsync, fdatasync

当我们向文件写入数据时，内核通常先将数据复制到缓冲区中，然后排入队列，晚些时候再写入磁盘。这种方式被称为延迟写(delayed write)。为了保证磁盘上实际文件与缓冲区中内容的一致性，UNIX提供了sync，fsync和fdatasync三个函数。

#include

int fsync(int fd);

int fdatasync(int fd);

返回值：若成功，返回0；若出错，返回-1

void sync(void);

sync只是将所有修改过的块缓冲区排入写队列，然后返回，它并不等待实际的写磁盘操作结束。

fsync函数只对文件描述符fd指定的一个文件起作用，并且等待写磁盘操作结束才返回。

fdatasync函数类似于fsync，但它只影响文件的数据部分。fsync还会同步更新文件的属性。

函数fcntl

fcntl函数可以改变已经打开文件的属性。

#include

int fcntl(int fd, int cmd, ... /* int arg */);

返回值：若成功，则依赖于cmd；若出错，返回-1

fcntl函数有以下5中功能。

复制一个已有的描述符(cmd = F_DUPFD或F_DUPFD_CLOEXEC)。

获取或设置文件描述符标志(cmd = F_GETFD或F_SETFD)。

获取或设置文件状态标志(cmd = F_GETFL或F_SETFL)。

获取或设置异步I/O所有权(cmd = F_GETOWN或F_SETOWN)。

获取或设置记录锁(cmd = F_GETLK, F_SETLK或F_SETLKW)。

函数ioctl

#include /* System V */

#include /* BSD and Linux */

int ioctl(int fd, int request, ...);

返回值：若出错，返回-1；若成功，返回其他值

在此原型中，我们表示的只是ioctl函数本身所要求的头文件。通常，还要求另外的设备专用头文件。例如，终端I/O的ioctl命令都需要头文件。每个设备驱动程序可以定义自己专用的一组ioctl命令，系统则为不同类型的设备提供通用的ioctl命令。