问题

文件描述符只是一个整数值，那么系统是如何利用这个整数值来完成文件读写的呢？

什么是文件系统？

计算机中用于组织、存储和管理文件的数据结构集合

• 管理磁盘或其他存储介质上的空间 (将存储介质分块管理)
• 保证文件数据不被破坏，确保数据的一致性和完整性

为用户和应用程序提供了访问和操作文件的标准化接口

• 方便地创建、删除、修改、重命名文件
• 实现对文件的读写以及权限控制等功能

Linux 中文件描述符的本质

每个进程都有一个文件描述符表，记录这个进程打开的所有文件

文件描述符是文件描述符表中表项的下标 (整数值)

调用 open() 打开一个文件时：

• 在内核 文件打开表 增加一个新表项 (记录文件读写指针等信息)
• 在进程 文件描述符表 增加一个新表项 (open() 返回表项下标)
• 文件描述符表项 指向 文件打开表项 (多对一)

有趣的问题

同时用 open() 打开一个文件会发生什么？

下面的程序输出什么？为什么？

实验结论

每次调用 open() 函数都会返回一个文件描述符 (文件描述符相对独立)

open() 同一个文件的不同文件描述符对应相同的物理文件

不同文件描述符的读写指针不同 (均可读写到物理文件中)

从逻辑而言，不同文件描述符的读写操作互不影响

深入文件读写操作

下面的程序输出什么？为什么？

fork() 与文件操作

父子进程中的 fd 完全相同，指向同一打开文件表项；因此，父进程的写操作会影响子进程

难以理解的函数

下面的代码有什么不同？

Linux 重定向

对原来系统的默认执行方式进行改变，比如：不希望在显示器进行输出而是希望保存到指定文件，此时可通过 Linux 重定向来完成这项工作

输出重定向示例

深入理解文件描述符实验