文件操作原理

文件描述符

文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上，它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。在程序设计中，一些涉及底层的程序编写往往会围绕着文件描述符展开。但是文件描述符这一概念往往只适用于UNIX、Linux这样的操作系统。

按照惯例
UNIX shell 使用文件描述符0与进程的标准输入结合
文件描述符1与标准输出结合
文件描述符2与标准错误输出结合。
STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO 和 STDERR_FILENO 来代替 0、1、2。

int main()
{
        char readBuf[128];

        int n_read = read(0,readBuf,strlen(readBuf));//从键盘读入

        int n_write = write(1,readBuf,strlen(readBuf));

        return 0;
}

文件平时是存放在块设备中的文件系统文件中的，我们把这种文件叫做静态文件，当我们去open一个文件时，Linux内核做的操作包括：内核在进程中建立一个打开文件的数据结构，记录下我们打开的这个文件；内核在内存中申请一段内存，并且将静态文件的内容从块设备中读取到内核中特定地址管理存放（叫动态文件）

打开文件以后，以后对这个文件的读写操作，都是针对内存中的这一份动态文件，而不是对静态文件。当然我们对动态文件进行读写以后，此时内存中的动态文件和块设备文件中的静态文件就不同步了，当我们close动态文件时，close 内部内核将内存中的动态文件的内容去更新（同步）块设备中的静态文件。

为什么不对块设备直接操作？
块设备本身读写非常不灵活，是按块读写，而内存是按字节单位操作的，而且可以随机操作，很灵活。