Linux 文件IO之操作缓存

在Linux世界里，一切皆文件。这其实体现了Linux的深刻设计思想。这里归纳下Linux的文件IO。

Linux中所有的IO操作的系统调用都是文件描述符。

文件描述符表示已打开的文件，包含：

• 管道（用于进程间通信，包括无名管道pipe和有名管道FIFO）
• 套接字socket（多用于网络编程）
• 终端
• 设备（所有的外设硬件通过驱动映射为了文件）
• 普通文件

所有的系统调用都是以原子操作方式执行的，执行文件IO操作的主要系统调用：

• open（）
• read（）
• write（）
• close（）
• lseek（）改变文件偏移量，当然读和写都会隐式的改变这个偏移量
• ioctl（）这玩意在驱动中是不是到处都是

出于速度和效率考虑，系统IO调用和标准C库（stdio）在操作磁盘文件时会对数据进行缓冲，即用户空间缓冲区与内核缓冲区高速缓存直接传输数据。

在应用编程中常使用的是标准C库，stdio提供了fread、fwrite等函数，实现对IO自动的缓冲管理。这时候对应的就是文件流了。

IO缓冲流程（针对写）：

1. 通过标准库将用户数据传递到用户空间缓冲区；
2. 当缓冲区填满时，stdio库会调用write（）系统调用，将数据传递到内核高速缓存区；
3. 内核发起磁盘操作，将数据写到磁盘。

标准C库的fread、fwrite操作其实还是调用的系统IO函数read、write。

还提供了几种方式来控制缓冲：

• fflush：刷新stdio缓冲区，即通过write刷新到内核缓冲区
• fsync：系统调用，将缓冲数据和文件描述符的所有元数据都刷新到磁盘

在设计应用程序时应该考虑，最好在文件写完后刷新缓冲，保证文件在磁盘上写完整。

一种应用是在持续写文件中系统突然断电的文件保存，这时候最好在每秒的数据写入后刷新同步下。

最后

以上就是平淡刺猬为你收集整理的Linux 文件IO之操作缓存的全部内容，希望文章能够帮你解决Linux 文件IO之操作缓存所遇到的程序开发问题。

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