1、不带缓冲的I/O
每个读写都调用内核中的一个系统调用。这些不带缓冲的I/O函数不是ISO C的组成部分。
2、文件描述符
1）对于内核而言，所有打开的文件都通过文件描述符引用；
2）为非负整数；
3）当打开或者传建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符；
4）POSIX应用程序，0、1、2应替换成STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO、STDERR_FILENO，头文件包含<unistd.h>。
3、open函数
1）调用open函数可以打开或者创建一个文件；
2）#include<fcntl.h>
Int open(const char *pathname,int flag,…../*mode_t mode*/)；
3) pathname :打开或者创建的文件名字；
flag：函数的选项（O_RDONLY 只读 0 /O_WRONLY 只写 1 /O_RDWR读写 2）
4、creat函数
1）可用来创建一个新文件
2）#include<fcntl.h>
Int creat(const char *pathname,mode_t mode)；
该函数等效于
Open(pathname,O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC,mode)；
5、close函数
1）用close函数关闭一个打开的文件：
2）#include<unistd.h>
Int close(int filedes);
3）关闭一个文件时会释放该进程加在该文件上的所有记录锁；
6、lseek函数
1）文件的读写操作都从文件的偏移处开始，并从偏移量增加所读写的字节数，系统默认偏移量为0；
2）#include<unistd.h>
Off_t lseek(int filedes,off_t offset,int whence)；
whence为SEEK_SET，则该文件偏移量设置为距文件开始处offset个字节；
whence为SEEK_CUR，则该文件偏移量设置为当前值加offset，offset可为正或者为负；
whence为SEEK_END，则该文件偏移量设置为文件长度加offset，offset可为正或者为负；
7、read函数
1）从打开文件中读数据；
2）#include <unistd.h>
ssize_t read(int fileds,void *buf,size_t nbytes)；
read成功，返回读到的字节数。如果已经达到文件结尾，则返回0。
实际读到的字节数少于要求读的字节数的集中情况：
A、读普通文件时，在读到要求字节数之前已经达到文件尾端；
B、从终端设备读，通常一次最多读一行；
C、从网络中读，缓冲机制的存在可能造成返回值小于所要求读的字节数；
D、从管道或者FIFO读时，管道字节数小于所需数量时；
E、从面向记录的设备读时，一次最多返回一个记录。
8、write函数
1）向打开的文件写数据；
2）#include <unistd.h>
ssize_t write(int fileds,void *buf,size_t nbytes)；
9、文件共享
内核使用三种数据结构表示打开的文件。
1）每个进程在进程表中都有一个记录项，记录项中包含一张打开的文件描述符表，可将其视为一个矢量，每个描述符占用一项。与每个文件描述符相关联的是：
A、文件描述符标志；如图1
B、指向一个文件表项的指针。
2）内核为每个打开文件维持一张文件表。每个文件表项包含：
A、文件状态标志（读、写、添加、同步、阻塞等）；
B、当前文件偏移量；
C、指向该文件V节点表项的指针。
3）每个打开文件（或者设备）都有一个V节点结构（包含了文件类型和对此文件进行各种操作的指针）注：linux没有使用V节点，使用的是i节点，但概念类似。
图1 打开文件的数据结构
如果两个独立进程各自打开了同一文件，每个进程都有自己的文件表项，使得每个进程都有它自己的对该文件的当前偏移量。
图2 两个独立进程各自打开同一文件
总结：文件描述符标志和文件状态标志在作用域方面的区别，前者只用于一个进程的一个描述符，后者适用于指向该给定文件表项的任何进程中的所有描述符。
10、原子操作
1）添加至一个文件
任何一个需要多个函数调用的操作都不可能是一个原子操作，因为在两个函数调用之间，内核可能会临时挂起该操作。unix操作系统提供了一种方式实现原子操作，该方法是在打开文件时设置O_APPEND标志，使得内核在对这种文件进行写之前，都将进程的当前偏移位置设置到该文件的尾端，于是在每次写之前就不需要调用lseek函数。
2）pread函数与pwrite函数
#include<unistd.h>
ssize_t pread (int field,void *buf,size_t nbytes,off_t offset)；返回值：读到的字节数，如果已经读到文件结尾则返回0，否则返回-1
ssize_t pwrite (int field,void *buf,size_t nbytes,off_t offset)；返回值：成功则返回已写的字节数，出错则返回-1
3）创建一个文件
总结：原子操作指的是有多步组成的操作。如果该操作原子的执行，则要么执行完所有步骤，要么一步也不执行，不可能只执行所有步骤的一个子集。
11、dup和dup2
int dup(int fd);
int dup2(int fd, int fd2);
返回值：成功，返回新的文件描述符；出错，返回-1
12、sync、fsync、fdatasync
#include <unistd.h>
int fsync(int fd);
int fdatasync(int fd);
返回值：成功，返回0；出错，返回-1
void sync(void);
功能：将内核中高速缓存写入磁盘。
sync:将修改过的块缓冲区排入写队列就返回，不等待写完成。
fsync、fdatasync:等待往磁盘上写完成；针对特定文件描述符；fdatasync只影响文件的数据部分。
13、fcntl
#include <fcntl.h>
int fcntl(int fd, int cmd, .../*arg*/);
返回值：成功，依赖于cmd；错误，返回-1
功能：改变已打开文件的属性
14、ioctl
终端I/O是使用ioctl最多的地方。
15、./dev/fd
目录项是名为0,1,2,255的文件，打开文件/dev/fd/n等效于复制描述符n。
linux中的/dev/fd，它把文件描述符映射成指向底层物理文件的符号链接。