Linux的I/O文件系统_o_trunc

1.在 Linux 系统中，内核会为每个进程（关于进程的概念，这是后面的内容，我们可以简单地理解为一个运行的程序就是一个进程，运行了多个程序那就是存在多个进程）设置一个专门的数据结构用于管理该进程，譬如用于记录进程的状态信息、运行特征等，我们把这个称为进程控制块（Process control block，缩写PCB）。PCB 数据结构体中有一个指针指向了文件描述符表（File descriptors），文件描述符表中的每一个元素索引到对应的文件表（File table），文件表也是一个数据结构体，其中记录了很多文件相关的信息，譬如文件状态标志、引用计数、当前文件的读写偏移量以及 i-node 指针（指向该文件对应的 inode）等，进程打开的所有文件对应的文件描述符都记录在文件描述符表中，每一个文件描述符都会指向一个对应的文件表
2.

3.errno：返回错误处理的编号
4.Strerror() 函数：将对应的 errno 转换成适合我们查看的字符串信息
5.perror ()函数：此函数不需要传入 errno，函数内部会自己去获取 errno 变量的值，调用此函数会直接将错误提示字符串打印出来，而不是返回字符串。（这个用的多）
6._exit()和_Exit()函数，exit()函数都是终止进程用的，其中_exit()和_Exit()函数属于linux系统调用，exit()属于c库调用。
7.空洞文件的概念:有逻辑大小和实际大小之分。比如一个文件，头地址开始有2k的数据，2_{4k没有数据，4}6k又有数据，我们可以看到中间空了一部分。他的逻辑大小是6k，实际大小为4k。
8.O_TRUNC ：这个标志的作用非常简单，如果使用了这个标志，调用 open 函数打开文件的时候会将文件原本的内容全部丢弃，文件大小变为 0；
9.O_APPEND当每次使用 write()函数对文件进行写操作时，都会自动把文件当前位置偏移量移动到文件末尾，从文件末尾开始写入数据，也就是意味着每次写入数据都是从文件末尾开始。
10.重复打开同一个文件，进行写操作，譬如一个进程中两次调用 open 函数打开同一个文件，分别得到两个文件描述符 fd1 和 fd2，使用这两个文件描述符对文件进行写入操作，那么它们是分别写（各从各的位置偏移量开始写）还是接续写（一个写完，另一个接着后面写）？因为这两个文件描述符所对应的读写位置偏移量是相互独立的，所以是分别写。要实现多个打开接续写，那就用O_APPEND打开两个文件，再写入即可。重复打开多个文件，只会存在一个动态文件。

11.dup 函数：dup 函数用于复制文件描述符，同时打开的时候，可以实现接续写的功能。缺点是并不能自己指定一个文件描述符。
12.Dup2 函数：用于复制文件描述符，优点是可以指定想要的文件描述符。
13.文件共享：文件共享，就是上面提到的同时打开多个文件，同时对文件进行读写操作。存在以下三种情况:
13.1同一个进程中多次调用 open 函数打开同一个文件。
13.2不同进程中分别使用 open 函数打开同一个文件。
13.3同一个进程中通过 dup（dup2）函数对文件描述符进行复制。
14.竞争冒险：当一个文件被多次打开的时候，如果存在多个进程对文件进行操作，可能会导致不同进程写入的内容被相互覆盖或者是其他问题。因为一个进程对文件进行操作时，有3个步骤，一个是打开文件，二是系统调用lseek 函数确定偏移量，三是写入。这里存在的问题是第二第三步是分开的，如果进程A到完成第二步时时间片耗尽了，然后别的进程B此时可能对文件写入新的内容，然后进程B时间片耗尽时，进程A又可以继续第三步骤，但此时进程A可能会把进程B写的内容覆盖掉。
15.原子操作：所谓原子操作，是有多步操作组成的一个操作，原子操作要么一步也不执行，一旦执行，必须要执行完所有步骤，不可能只执行所有步骤中的一个子集。也就是不管时间片是否耗尽，都要执行完。
原子操作的方法：
15.1： O_APPEND 实现原子操作：O_APPEND 的一个非常重要的作用，那就是实现原子操作，移动当前写位置偏移量到文件末尾、写入数据”这两个操作步骤就组成了一个原子操作。不管怎么写入数据都会是从文件末尾写，这样就不会导致出现“进程 A 写入的数据覆盖了进程 B 写入的数据”这种情况了。
15.2： pread()和 pwrite():可用于实现原子操作,调用 pread 相当于调用 lseek 后再调用 read；同理，调用 pwrite相当于调用 lseek 后再调用 write。特点是：调用 pread 或pwrite时，无法中断其定位和读操作（也就是原子操作）且不更新文件表中的当前位置偏移量。
15.3: O_EXCL：创建文件时也会有竞争冒险的情况，比如A进程创建了一个文件，然后进程A时间片结束，进程B如果此时又创建一个新的文件，那将是不被允许的。所以，我们就在open函数中用O_EXCL标志。O_EXCL 可以用
于测试一个文件是否存在，如果不存在则创建此文件，如果存在则返回错误，这使得测试和创建两者成为一个原子操作。
16.fcntl()函数:可以对一个已经打开的文件描述符执行一系列控制操作，譬如复制一个文件描述符（与 dup、dup2 作用相同）、获取/设置文件描述符标志、获取/设置文件状态标志等。类似于一个多功能文件描述符管理工具箱。
17.Ioctl() 函数:可以认为是一个文件 IO 操作的杂物箱，可以处理的事情非常杂、不统一，一般用于操作特殊文件或硬件外设。
18.截断文件:使用系统调用 truncate()或 ftruncate()可将普通文件截断为指定字节长度.调用这两个函数并不会导致文件读写位置偏移量发生改变，所以截断之后一般需要重新设置文件当前的读写位置偏移量，以免由于之前所指向的位置已经不存在而发生错误。如果文件目前的大小大于参数 length 所指定的大小，则多余的数据将被丢失，类似于多余的部分被“砍”掉如果文件目前的大小小于参数 length 所指定的大小，则将其进行扩展。(使用 ftruncate()函数进行文件截断操作之前，必须调用 open()函数打开该文件得到文件描述符，并且必须要具有可写权限)