是操作系統提供的、與用戶程序之間的接口，也就是操作系統提供給程序員的接口。從感覺上系統調用類似于過程調用，都由程序代碼構成，使用方式相同，但兩者有實質差别：過程調用隻能在用戶态下運行，不能進入核心态；而系統調用可以實現從用戶态到核心态的轉變。
文件描述符fd是進程打開文件列表中的序号，它是一個0~255的整數。文件描述符0、1、2分别用于表示标準輸入、标準輸出和标準錯誤文件。進程打開一個文件後，就一直使用文件描述符fd來對文件進行标識并進行各種操作，它是文件正在被進程使用的标志。
open系統調用調用open可以打開或創建一個文件。
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname, int oflag, ... /* mode_t mode */);
返回：若成功為文件描述符，若出錯為- 1
我們将第三個參數寫為. . .，這是ANSI C說明餘下參數的數目和類型可以變化的方法。對于open函數而言，僅當創建新文件時才使用第三個參數。在函數原型中此參數放置在注釋中。
第一個參數**pathname*是要打開或創建的文件的名字。
第二個參數oflag參數可用來說明此函數的多個選擇項。用下列一個或多個常數進行或運算構成oflag*參數(這些常數定義在< fcntl . h >頭文件中, 在這三個常數中應當隻指定一個)：
第三個可選參數：
由open函數返回的文件描述符一定是最小的未用描述符數字。
舉例：
int fd; //定義一個整型的文件描述符
char path[]=“/proc/version” //記錄Linux内核版本的文件
fd=open(path,O_RDONLY) //以隻讀方式打開
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close調用可用close關閉一個打開文件：
#include <unistd.h>
int close (int fd)；
返回：若成功為0，若出錯為-1
關閉一個文件時也釋放該進程加在該文件上的所有記錄鎖。當一個進程終止時，它所有的打開文件都由内核自動關閉。
lSEEK調用每個打開的文件都有一個與其相關聯的“當前文件位移量”。它是一個非負整數，用以度量從文件開始處計算的字節數。通常，讀、寫操作都從當前文件位移量處開始，并使位移量增加所讀或寫的字節數。按系統默認，當打開一個文件時，除非指定O_APPEND選擇項，否則該位移量被設置為0。
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence) ;
返回：若成功為新的文件位移，若出錯為-1
對參數offset 的解釋與參數whence的值有關
若lseek成功執行，則返回新的文件位移量，為此可以用下列方式确定一個打開文件的當前位移量：
off_t currpos;
currpos = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
這種方法也可用來确定所涉及的文件是否可以設置位移量。如果文件描述符引用的是一個管道或FIFO，則lseek返回-1，并将errno設置為EPIPE。
lseek僅将當前的文件位移量記錄在内核内，它并不引起任何I / O操作。然後，該位移量用于下一個讀或寫操作。
文件位移量可以大于文件的當前長度，這種情況下，對該文件的下一次寫将延長該文件并在文件中構成一個空洞，這一點是允許的。位于文件中但沒有寫過的字節都被讀為0。
read調用用read從打開的文件中讀數據。
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buff, size_t nbytes) ;
返回：讀到的字節數，若已到文件尾為0，若出錯為-1
write調用用write函數向打開文件寫數據。
#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes) ;
返回：若成功為已寫的字節數，若出錯為-1
其返回值通常與參數nbytes的值不同，否則表示出錯。write出錯的一個常見原因是：磁盤已寫滿，或者超過了對一個給定進程的文件長度限制。
對于普通文件，寫操作從文件的當前位移量處開始。如果在打開該文件時，指定了O_APPEND選擇項，則在每次寫操作之前，将文件位移量設置在文件的當前結尾處。在一次成功寫之後，該文件位移量增加實際寫的字節數。
unlink調用unlink()函數功能即為删除文件。執行unlink()函數會删除所給參數指定的文件。
#include<unistd.h>
int unlink(const char *pathname); // pathname：指定要移除的鍊接文件。
成功返回0；失敗則返回-1，同時設置errno為相應值。
執行unlink()函數并不一定會真正的删除文件，它先會檢查文件系統中此文件的連接數是否為1，如果不是1說明此文件還有其他鍊接對象，因此隻對此文件的連接數進行減1操作。若連接數為1，并且在此時沒有任何進程打開該文件，此内容才會真正地被删除掉。在有進程打開此文件的情況下，則暫時不會删除，直到所有打開該文件的進程都結束時文件就會被删除。
文件鎖fcntl函數可以改變已經打開文件的性質。
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int fcntl(int fd, int cmd,.../* int arg * / );
返回：若成功則依賴于cmd(見下)，若出錯為-1
當多個用戶共同使用、操作一個文件也即文件共享的情況下，Linux通常采用給文件上鎖的方法來避免産生競争。
文件鎖的數據結構：
struct flock{
short l_type; // 鎖類型，可取值為F_RDLCK、F_WRLCK、F_UNLCK
off_t l_start; // 相對偏移量
short l_whence; // 位移量起點：SEEK_SET文件開頭、SEEK_CUR文件指針當前位置、SEEK_END文件尾
off_t l_len; // 加鎖區域長度
pid_t l_pid; // 加鎖進程的進程号
}
/proc 文件系統是一種内核和内核模塊用來向進程 (process) 發送信息的機制。這個僞文件系統讓你可以和内核内部數據結構進行交互，獲取有關進程的有用信息，在運行中改變設置。與其他文件系統不同，/proc 存在于内存之中而不是硬盤上。proc 文件系統可以被用于收集有用的關于系統和運行中的内核的信息。
下面是一些重要的文件：
有一些以數字命名的目錄，它們是進程目錄。系統中當前運行的每一個進程在/proc下都對應一個以進程号為目錄名的目錄/proc/pid，它們是讀取進程信息的接口。
通過 /proc 中可讀寫的文件提供了對内核的交互機制。寫這些文件可以改變内核的狀态。大部分 /proc 的文件是隻讀的，/proc/sys 目錄存放所有可讀寫的文件的目錄，可以被用于改變内核行為， /proc/sys/kernel目錄包含反通用内核行為的信息。
實驗編寫兩個源代碼文件read_lock.c和write_lock.c，分别調用lock_set函數對文件加讀鎖和寫鎖。
// lock.c 實現加鎖
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
int lock_set(int fd,int type)
{
struct flock old_lock,lock;
lock.l_whence = SEEK_SET;
lock.l_start = 0;
lock.l_len = 0;
lock.l_type = type;
lock.l_pid = -1;
fcntl(fd,F_GETLK,&lock);
if(lock.l_type != F_UNLCK)
{
if(lock.l_type == F_RDLCK)
printf("Read lock already set by %d\n",lock.l_pid);
else if(lock.l_type == F_WRLCK)
printf("Write lock already set by %d\n",lock.l_pid);
}
lock.l_type = type;
if((fcntl(fd,F_SETLKW,&lock)) < 0)
{
printf("Lock failed:type = %d\n",lock.l_type);
return 1;
}
switch(lock.l_type)
{
case F_RDLCK:
printf("Read lock set by %d\n",getpid());
break;
case F_WRLCK:
printf("Write lock set by %d\n",getpid());
break;
case F_UNLCK:
printf("Release lock set by %d\n",getpid());
return 1;
break;
default:
break;
}
return 0;
}// 讀鎖
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include "lock.c"
int main(){
char filepath[] = "./test";
int fd = open(filepath, O_RDONLY);
lock_set(fd, F_RDLCK);
getchar();
return 0;
}// 寫鎖
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include "lock.c"
int main(){
char filepath[] = "./test";
int fd = open(filepath, O_WRONLY);
lock_set(fd, F_WRLCK);
getchar();
return 0;
}
原文地址：linux-鏂囦歡绯葷粺璋冪敤-鍩轟簬C璇█ - 澶滈〉瀛� - 鍗氬鍥�
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