1. 系統調用 I/O 文件描述符 文件指針

来源:https://www.cnblogs.com/sansuitaibai/archive/2022/09/18/16704104.html
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內核是如何處理系統調用 每個系統調用被賦予了一個系統調用號 在i386平臺上,執行一個系統調用是通過int 0X80指令完成的 eax存放系統的調用號 ebx,ecx,edx,esi,edi存儲系統調用的參數,對於超過5個參數的系統調用,用一個寄存器指向用戶空間存儲所有的系統調用的參數 錯誤的處理 ...


內核是如何處理系統調用

  1. 每個系統調用被賦予了一個系統調用號
  2. 在i386平臺上,執行一個系統調用是通過int 0X80指令完成的
  3. eax存放系統的調用號
  4. ebx,ecx,edx,esi,edi存儲系統調用的參數,對於超過5個參數的系統調用,用一個寄存器指向用戶空間存儲所有的系統調用的參數

錯誤的處理

  1. 在系統調用中錯誤通常通過函數返回值來表示,並且通過特殊變數errno 來描述。

  2. errno 這個全家變數在<errno.h>的頭文件中聲明:extern int errno

  3. 錯誤處理函數 , 可以通過man進行查看

    1. perror

image

  1. strerror 存在於 <string.h>頭文件中

image

perror函數和strerror 函數

  1 /* ************************************************************************                                                                                   
  2 > File Name:     t0.c
  3 > Author:        sansuitaibai
  4 > email:         [email protected]
  5 > Created Time:  2022年09月15日 19時16分21秒 CST
  6 > Description:   
  7  ************************************************************************/
  8 #include<unistd.h>
  9 #include<string.h>
 10 #include<stdio.h>
 11 #include<errno.h>
 12 
 13 int main(){
 14 
 15     int ret = 0;
 16     ret =  close(10);
 17     if(ret == -1){
 18         perror("close with: ");
 19 
 20     }
 21     if(ret == -1){
 22         fprintf(stderr, "closr whith : %s\n", strerror(errno));
 23     }
 24     printf("EINTR = %s \n", strerror(EINTR));
 25     return 0;
 26 
 27 }
 28 
  • perror 函數直接將errno 這個全局變數進行輸出,不需要我們的轉換
  • strerror函數直接將錯誤碼對應的的字元串轉換過來(需包含<string.h>)

結果:

image

errno這個全局變數裡面存放的就是對應錯誤碼,每個錯誤碼對應不同的信息。如下:
image

錯誤碼:

錯誤碼 含義
E2BIG 參數太長
EACCESS 許可權不足
EAGAIN 重試
EBADF 錯誤的文件描述符
EBUYS 設備或資源忙
ECHILD 無子進程
EDOM 數學參數不在函數域內
EEXIST 文件已經存在
EFAULT 地址錯誤
EFBIG 文件太大
EINTR 系統調用中斷

什麼是I/O

  • 在輸入和輸出是主存和外部設備之間拷貝數據的過程
    • 設備->記憶體(輸入操作)
    • 記憶體-> 設備 (輸出操作)
  • 高級I/O
    • ANSI C提供的標準I/O庫稱為高級I/O,通常也稱為帶緩衝的I/O
  • 低級I/O
    • 通常也稱為不帶緩衝的I/O

文件描述符

  • 對於Linux而言,所有的對設備或文件的操作都是通過文件描述符進行的。

  • 當打開一個或者創建一個文件時候,內核向進程返回一個文件描述符(非負整數)。後續對文件的操作只需要通過該文件描述符,內核記錄有關這個打開文件的信息。

  • 當一個進程啟動時,預設打開了3個文件,標準輸入,標準輸出,標準錯誤三個文件描述符。對應描述符

    • 0(STDIN_FILENO) : 文件指針 stdin
    • 1(STDOUT_FILENO) : 文件指針 stdout
    • 2(STDERR_FILENO) : 文件指針 stderr

    這些常量定義在<unistd.h>頭文件中。

文件描述符與文件指針的轉換

  • int fileno(FILE *stream);將文件指針轉換為文件描述符。
    image

  • FILE *fdopen(int fd, const char *mode);將文件描述符轉換為文件指針。
    image

例子:stdin stdout stderr文件指針

/* ************************************************************************                                                                                   
  2 > File Name:     t0.c
  3 > Author:        sansuitaibai
  4 > email:         [email protected]
  5 > Created Time:  2022年09月15日 19時16分21秒 CST
  6 > Description:   
  7  ************************************************************************/
  8 #include<unistd.h>
  9 #include<string.h>
 10 #include<stdio.h>
 11 #include<errno.h>
 12 
 13 int main(){
 14 
 15     printf("fileno(stdin) = %d \n", fileno(stdin));
 16     printf("fileno(stdout) = %d \n", fileno(stdout));
 17     printf("fileno(stderr) = %d \n", fileno(stderr));
 18 
 19     return 0;
 20 }
 21 

結果:
image


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