對于內核而言，所有打開的文件都通過文件描述符引用，文件描述符是一個非負整數

函數open和openat---打開文件

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

int openat(int fd,const char *path, int oflag, .../*mode_t mode*/)
        兩函數的返回值：若成功，返回文件描述符，若出錯，返回-1

• path---要打開或創建文件的名字
• oflag---用來說明此函數的多個選項
• fd---把open和openat函數區分開，有下列三種情況
  1. path參數指定的是絕對路徑名，在這種情況下，fd參數被忽略，openat函數相當于open
  2. path參數指定的是相對路徑名，fd參數指出了相對路徑名在文件系統中的開始地址。fd參數是通過打開相對路徑名所在的目錄來獲取
  3. path參數指定的是相對路徑名，fd參數具有特殊值AT_FDCWD。在這種情況下，路徑名在當前工作目錄中獲取，openat函數在操作上和open函數相似

函數creat---創建文件

int creat(const char *path, mode_t mode)
    返回值：若成功，返回為只寫打開的文件描述符。若出錯，返回-1

函數close---關閉文件

int close(int fd)
    返回值：若成功，返回0。若出錯，返回-1

• 關閉一個文件時會釋放該進程加在改文件上的所有記錄鎖

函數lseek---顯示地為一個打開文件設置偏移量

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence)
    返回值：若成功，返回新的文件偏移量。若出錯，返回-1

對參數offset的解釋和參數whence的值有關

• 若whence = SEEK_SET,則將該文件的偏移量設置為距文件開始處offset個字節
• 若whence = SEEK_CUR,則將該文件的偏移量設置為其當前值加offset，offset可正可負
• 若whence = SEEK_END,則將該文件的偏移量設置為文件長度加offset,offset可正可負

函數read---讀數據

ssize_t read(int fd, void *buf,size_t nbytes)
    返回值：讀到的字節數，若已到文件尾，返回0。若出錯，返回-1

• 有多種情況可使實際讀到的字節數少于要求讀的字節數

函數write---寫數據

ssize_t write(int fd, const void *buf,size_t nbytes)
    返回值：若成功，返回已寫的字節數。若出錯，返回-1

單個進程打開文件時內核數據結構圖

多個進程讀取同一文件都能正常工作。每個進程都有它自己的文件表項，其中也有它自己的當前文件偏移量。但是，當多個進程寫同一個文件時，則可能產生預想不到的結果

原子操作指的是由多步組成的一個操作，如果原子操作被執行，要么執行完所有步驟，要么一步也不執行，不可能執行所有步驟中的一個子集

函數dup和dup2---復制一個現有的文件描述符

int dup(int fd)

int dup2(int fd,int fd2);
    返回值：若成功，返回新的文件描述符。若出錯，返回-1

• fd---將要復制的文件描述符
• fd2---指定新描述符的值（將要返回的）
• dup返回的新文件描述符一定是當前可用文件描述符中的最小數值
• dup2是一個原子操作，

close(fd2);
fcntl(fd,F_DUPFD,fd2);

函數fcntl---改變打開已經打開的文件的屬性

int fcntl(int fd, int cmd, .../* int arg */)
    返回值：若成功，則依賴于cmd。若出錯，返回-1

• fcntl有以下5中功能
  • 復制一個已有的描述符(cmd = F_DUPFD 或 F_DUPFD_CLOEXEC)
  • 獲取/設置文件描述符標志(cmd = F_GETFD 或 F_SETFD)
  • 獲取/設置文件狀態標志(cmd = F_GETFL 或 F_SETFL)
  • 獲取/設置異步I/O所有權(cmd = F_GETOWN 或 F_SETOWN)
  • 獲取/設置記錄鎖(cmd = F_GETLK、F_SETLK 或 F_SETLKW)
• 在修改文件描述符標志或文件狀態標志時必須謹慎，先要獲得現在的標志值，然后按照期望修改，最后設置新標志值。不能只執行F_SETFD或F_SETFL命令，這樣會關閉以前設置的標志位