文件系统编程深度解析:从目录流到 IO 多路复用
一、目录流操作与文件系统基础1.目录流核心概念体系目录流是 Linux 文件系统中用于读取目录信息的核心机制,其设计基于 "一切皆文件" 的哲学思想。在 Linux 系统中,目录本质上是一种特殊文件,存储着文件名与 inode 节点的映射关系。目录流操作通过一组系统调用与库函数,实现了对目录内容的遍历与管理。 从系统架构视角看,目录流操作涉及三层关键概念: 系统调用层:用户空间与内核交互的底层接口,如open_dir、read_dir等,直接对应内核文件系统模块的操作 库函数层:对系统调用的封装抽象,如 POSIX 标准定义的opendir()、readdir()等函数 内核结构层:Linux 内核中文件系统相关的数据结构,如inode、dentry等核心结构体 POSIX 标准的形成标志着目录流操作的规范化发展。该标准定义了 26 个与文件系统相关的头文件,确保了 UNIX/Linux 系统间的接口兼容性。而 ISO-C 标准定义的 24 个头文件则提供了更基础的 C...
Linux 基础操作与核心概念详解
一、Linux 系统架构:用户空间与内核的交互桥梁Linux 系统采用分层架构,核心逻辑围绕“用户空间”与“内核空间”的协作展开。用户程序无法直接操作硬件,必须通过内核提供的接口——这一接口正是我们今天要深入理解的系统调用、库函数与Shell 命令。 1.1 层次结构概览Linux 系统的运行逻辑可简化为三层模型(从用户到内核): 层级 角色描述 典型代表/技术 应用层 用户直接使用的软件(如浏览器、文本编辑器) Vim、GCC、Python 库函数层 对系统调用的封装,提供更易用的编程接口 C 标准库(如 fopen)、GNU C 库 系统调用层 内核暴露给用户空间的“唯一入口”,直接控制硬件资源 open、read、write 内核层 管理硬件资源(CPU、内存、磁盘),实现进程调度、文件系统等核心功能 Linux 内核(进程管理、内存管理) 关键结论:所有用户程序的操作(如读写文件、启动进程),最终都必须通过系统调用请求内核完成。 1.2 系统调用:用户与内核的“翻译官”系统调用(System...