1、乙個
unix
檔案就是乙個
m位元組的序列（b0
b1b2
...b
m-1）。所有的
io裝置，如網路，磁碟，終端，都被模型化為檔案，而所有的輸入和輸出都被當作對相應檔案的讀和寫來執行。
2、所有的輸入和輸出都被當作統一的方式來處理：
1）開啟檔案。乙個應用程式通過要求核心開啟相應的檔案，來宣告它想要訪問乙個
io裝置。核心返回乙個小的非負整數，叫做描述符，它在後續對此檔案的所有操作中標識這個檔案。核心記錄這個開啟檔案的所有資訊，而應用程式只需記住這個描述符。
unix建立的每個程序開始都有三個開啟的檔案：標準輸入（描述符為
0），標準輸出（描述符
1），標準錯誤（描述符為
2）。標頭檔案
unistd.h
中定義了相關常量。
2）改變當前的位置。核心保持乙個檔案位置
k，對於每個開啟檔案，初始為
0。這個檔案位置是從檔案開頭起始的位元組偏移量。
3）核心釋放檔案開啟時建立的資料結構，並恢復描述符到可獲得描述符池中。
3、相關函式
open,close,read,write。具體定義可以參見
man手冊，或相關網頁，或本書
11.3
。 1）某些情況下，原始的
read,write
傳送的位元組比應用程式要求的要少，這些不足值（
short count
）不一定是錯誤（意為，比如
read
函式引數要讀
5個位元組，結果唯讀了
3個位元組，即小於
5），下面的情況下將可能發生不足值：
（1）讀時遇到
eof。
（2）從終端讀文字行。
（3）讀和寫網路套接字。
為了避免不足值問題（健壯程式的需求，如
web伺服器這樣的網路應用），就需要處理不足值。本書作者
11.4
節開發了
rio包滿足這個情況。
4、函式是執行緒安全的：它在同乙個描述符上可以被交替地呼叫。
5、元資料：關於檔案的資訊，如建立時間，修改時間，
metadata
。可以呼叫
stat
，fstat
函式。 6、對於核心而言，檔案檔案和二進位制檔案毫無區別。
7、共享檔案
核心用三種相關的資料結構來表示開啟的檔案。
1）描述符表：它的表項由程序開啟的檔案描述符來索引的。
2）檔案表：開啟檔案的集合是一張檔案表來表示的，所有的程序共享這張表。
3）v-node
表：同檔案表一樣，所有的程序共享這張
v-node
表。每個表項包含
stat
結構中的大部分資訊，如檔案大小等。
多個描述符也可以通過不同的檔案表項來引用同乙個檔案。
下圖展示乙個
fork
建立子程序的情況：子程序有乙個父程序描述符的副本；父子程序共享相同的開啟檔案表集合，因此共享相同的檔案位置。注意點：在核心刪除相應檔案表表項前，父子程序必須都關閉了它們的描述符。
8、io重定向
unix > ls > foo.txt
實際是dup2
函式（one case
）。dup2
函式對檔案描述符表項進行重定位。
9、標準
io 標準函式如
fopen,fclose,fread,fwrite,fgets,fputs,scanf,printf
。 標準
io庫將乙個開啟的檔案模型化為乙個流，對於程式設計師來說，乙個流就是乙個指向型別為
file
結構的乙個指標。每個
ansi c
程式開始都有三個開啟的流
stdin,stdout,stderr
，分別對應於標準輸入、輸出、錯誤。
型別為file
的流是對檔案描述符和流緩衝區的抽象。
10、示例圖
11、標準
io流，從某種意義上而言是全雙工的，因為程式能夠在同乙個流上執行輸入和輸出。但是有一些限定：
1)限定
1:輸入函式跟有輸出函式之後。如果中間沒有
fflush,fseek,fsetpos
或rewind
的呼叫，乙個輸入函式不能跟隨在乙個輸出函式之後。
fflush
清空與流相關的緩衝區，後三個函式使用
unix io lseek
函式來重置當前檔案的位置。
2)限定
2:輸出函式跟有輸入函式之後。情況類同上。
這些限定給網路應用帶來乙個問題：因為對套接字使用
lseek
是非法的。用
rio包可以解決這個問題。用
sprintf
把輸出格式化乙個字串，通過
rio_writen
輸出，傅
rio_readlineb
來讀一行，用
scanf
來從文字中提取不同的字段。
26 深入理解計算機系統筆記，系統級I O
1 乙個 unix 檔案就是乙個 m位元組的序列 b0b1b2.bm 1 所有的 io裝置，如網路，磁碟，終端，都被模型化為檔案，而所有的輸入和輸出都被當作對相應檔案的讀和寫來執行。2 所有的輸入和輸出都被當作統一的方式來處理 1 開啟檔案。乙個應用程式通過要求核心開啟相應的檔案，來宣告它想要訪問乙...
深入理解計算機系統 筆記
cu control unit cpu暫存器，晶元的快取記憶體sram 晶元外的快取記憶體sram 主存dram 本地硬碟 網路分布式檔案系統。拷貝次數越少，越好，netty，零拷貝 dma控制器與cpu分時使用記憶體的三種方式 程序 作業系統對執行程式的一種抽象，乙個系統上，多個程序都好像獨佔硬體...
深入理解計算機系統
關鍵路徑是在迴圈的反覆執行中形成的資料相關鏈。迴圈展開是一種程式變換，通過增加每次迭代計算的元素的數量，減少迴圈的迭代次數。重新結合變換能夠減少計算中關鍵路徑上操作的數量，通過更好地利用功能單元的流水線能力得到更好的效能。浮點運算不保證是可結合的，通常迴圈展開和並行地累積在多個值中，是提高程式效能的...