详细介绍Linux文件I-O的基本情况

合集下载

文件IO操作opencloseread与write函数详解

文件I/O操作open(),close(),read()和write()函数详解1. open（）函数功能描述：用于打开或创建文件，在打开或创建文件时能够指定文件的属性及用户的权限等各类参数。

所需头文件:#include <sys/>,#include <sys/>,#include <>函数原型:int open(const char *pathname,int flags,int perms)参数：pathname:被打开的文件名（可包括途径名如"dev/ttyS0"）flags:文件打开方式,O_RDONL Y:以只读方式打开文件O_WRONL Y:以只写方式打开文件O_RDWR:以读写方式打开文件O_CREAT:若是改文件不存在，就创建一个新的文件，并用第三个参数为其设置权限O_EXCL:若是利用O_CREAT时文件存在，那么返回错误消息。

这一参数可测试文件是不是存在。

现在open是原子操作，避免多个进程同时创建同一个文件O_NOCTTY:利用本参数时，假设文件为终端，那么该终端可不能成为挪用open()的那个进程的操纵终端O_TRUNC:若文件已经存在，那么会删除文件中的全部原有数据，并且设置文件大小为0 O_APPEND:以添加方式打开文件，在打开文件的同时，文件指针指向文件的末尾，即将写入的数据添加到文件的末尾O_NONBLOCK: 若是pathname指的是一个FIFO、一个块特殊文件或一个字符特殊文件，那么此选择项为此文件的本次打开操作和后续的I/O操作设置非阻塞方式。

O_SYNC:使每次write都等到物理I/O操作完成。

O_RSYNC:read 等待所有写入同一区域的写操作完成后再进行在open()函数中，falgs参数可以通过“|”组合构成，但前3个标准常量（O_RDONL Y，O_WRONL Y，和O_RDWR）不能互相组合。

linux ioctl系统调用的原理-概述说明以及解释

linux ioctl系统调用的原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述在计算机领域中，ioctl（I/O控制）系统调用是一种用于控制设备的通用接口。

它提供了一种与设备进行交互的方法，允许用户态程序向内核发送各种命令和请求。

ioctl系统调用的设计初衷是为了解决不具有标准化接口的设备的控制问题。

由于不同设备的功能和控制接口可能各不相同，ioctl系统调用提供了一种统一的方式来访问和控制这些设备。

无论是字符设备、块设备还是网络设备，都可以通过ioctl系统调用进行操作和控制。

与其他系统调用相比，ioctl系统调用具有很大的灵活性和通用性。

它的参数非常灵活，可以接受不同的请求和命令，并且可以传递任意类型和大小的数据。

这种设计使得ioctl系统调用能够适用于各种不同的设备和需求，为开发者提供了更多的自由度。

在实际应用中，ioctl系统调用被广泛用于设备驱动程序的开发和应用程序的交互。

例如，在Linux中，网络设备的配置和参数设置、字符设备的状态查询和控制、磁盘驱动的性能优化等都离不开ioctl系统调用。

本文将深入探讨ioctl系统调用的原理和实现机制，帮助读者更好地理解和应用它。

我们将首先介绍ioctl系统调用的基本概念和作用，然后详细讲解ioctl系统调用的调用方式和参数。

最后，我们将探讨ioctl系统调用的实现原理，并进一步探讨其优势和应用场景以及未来的研究和发展方向。

通过本文的阅读，读者将能够全面了解ioctl系统调用的作用和原理，掌握其使用方法和技巧，为开发者在设备控制和通信领域提供重要的参考和指导。

无论是初学者还是有一定经验的开发者，都可以从中获得启发和收益。

让我们一起深入研究和探索ioctl系统调用的奥秘吧！1.2文章结构文章结构部分的内容可以从以下几个方面进行描述：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述：1. 引言：首先我们会对文章的主题进行简要的概述，介绍Linux ioctl 系统调用的基本概念和作用，以及本文的目的。

linux系统磁盘io极限值

linux系统磁盘io极限值Linux系统的磁盘IO性能是系统性能的重要组成部分，磁盘IO 性能的优化可以提高系统的整体性能。

本文将介绍Linux系统磁盘IO的基本知识和如何确定磁盘IO的极限值。

一、磁盘IO基本知识磁盘IO是指计算机向磁盘读取数据或写入数据的过程。

在Linux 系统中，磁盘IO分为同步IO和异步IO两种方式。

同步IO是指读写操作需要等待数据传输完成才能返回，异步IO则是读写操作可以立即返回，数据传输过程在后台进行。

磁盘IO的性能参数有多个，包括吞吐量、响应时间、IOPS等。

其中，吞吐量是指单位时间内传输的数据量，响应时间是指IO操作的延迟时间，IOPS（每秒IO操作数）是指在一秒钟内可以完成的随机IO操作数量。

二、确定磁盘IO极限值确定磁盘IO极限值可以通过两个指标：吞吐量和IOPS。

一方面，吞吐量可以反映磁盘IO的总体性能，另一方面，IOPS可以反映磁盘IO的响应速度。

1. 磁盘吞吐量的测量方法磁盘吞吐量可以通过dd命令测量。

dd命令可以读写指定大小的数据块，可以用于测试磁盘的读写速度。

例如，使用以下命令可以测试磁盘的写入速度：dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=1000其中，if参数指定输入文件为/dev/zero，of参数指定输出文件为test，bs参数指定每次读写的块大小，count参数指定读写的块数。

完成写入后，可以使用以下命令测试磁盘的读取速度：dd if=test of=/dev/null bs=1M count=1000其中，if参数指定输入文件为test，of参数指定输出文件为/dev/null，bs参数和count参数的含义与上述相同。

2. 磁盘IOPS的测量方法磁盘IOPS可以通过fio命令测量。

fio是一个灵活的IO测试工具，可以模拟不同的IO场景，并提供多种测试参数，包括随机读写、顺序读写、混合读写等。

例如，使用以下命令可以测试磁盘的随机读写IOPS：fio --name=randwrite --ioengine=sync --rw=randwrite--bs=4k --numjobs=32 --size=100M --runtime=60 --time_based 其中，name参数指定测试任务名称，ioengine参数指定IO引擎，rw参数指定读写模式，bs参数指定每次读写的块大小，numjobs参数指定并发读写任务数，size参数指定测试数据大小，runtime参数指定测试的运行时间，time_based参数指定测试按时间计算。

linux设备驱动之pci设备的IO和内存

linux设备驱动之pci设备的I/O和内存------------------------------------------Pci设备的I/O和内存是一个比较复杂的问题.如下的总线结构:在上图的总线结构中,ethernet设备和pci-pci bridge的同类型资源空间必须要是pci bus0的一个子集例如,pci bus 0的I/O端口资源是0x00CC~0x01CC. Ethernet设备的I/O范围的是0x00CC~0x0xE0.那么pci-pci bridge的I/O端口范围就必须要在0x0xE0~0x01CC之间. 同样,SCSI和VIDEO同类型资源必须要是pci_bus1的子集.pci bus1上有一个pci桥,对应的资源也就是它所连桥上的资源.即pci_bus->self.也就是说，下层总线的资源是它上层总线资源的子集。

上层总线资源是下层总线资源的父集。

其实,每个PCI设备的资源地始地址都是由操作系统设置的.在x86上,都由bios设置好了.假若没有bios的时候,我们应该怎么去设置设备的资源起始范围呢?可能在pci枚举完成之后:1:从根总线开始,设置根总线的资源范围是从0开始,到0xFFFF或者0xFFFFFFFF的最大范围. 2:对其它的设备,可往其资源寄存器全部写入1,就可以求得该资源项的类型和长度.3:设备从根总线的资源那里分得对应长度的资源.4:如果设备是pci-pci bridge,则递归配置它.可能有人会有这样迷惑,对应于上图,如果pci-pci bridge的资源大小是N.而SCSI和video资源范围超过了N怎么办呢?我们必须要注意一点,总线的区间是可以自已设定的,而设备资源的区间是在设计的时候就已经确定好了.也就是说,我们可以更改pci device区间的起始地址,但我们不能改变它的大小.因此,出现了上面所说的这种情况.可能是由bios在处理PCI的时候出现了BUG.我们需要调整总线的资源区间.其实对于pci_bus的资源范围就是它的过滤窗口.对于过滤窗口的作用,我们在枚举的时候分析的很清楚了.CPU访问PC过程是这样的(只有一个根总线和pci-pci bridge过滤窗口功能打开的情况): 1:cpu向pci发出一个I/O请求.首先经过根总线.它会判断是否在它的资源范围内.如果在它的范围,它就会丢向总线所在的每一个设备.包括pci bridge. 如果没有在根总线的资源范围,则不会处理这个请求.2:如果pci设备判断该地址属于它的资源范围,则处理后发出应答4:pci bridge接收到这个请求,它会判断I/O地址是否在它的资源范围内.如果在它的范围,它会把它丢到它的下层子线.5:下层总线经过经过相同的处理后,就会找到这个PCI设备了一个PCI设备访问其它PCI设备或者其它外设的过程:1:首先这个PCI发出一个请求,这个请求会在总线上广播2:如果要请求的设备是在同级总线,就会产生应答3:请求的设备不是在同层总线,就会进行pci bridge.pci桥判断该请求不在它的范围内(目的地不是它下层的设备),就会将它丢向上层.4:这样辗转之后,就能找到对应的设备了经过这样的分析过来,相信对pci bridge的过滤窗口有更深的理解了.Linux中使用struct resource的结构来表示I/O端口或者是设备内存。

linux IO操作

淮海工学院计算工程学院实验报告书课程名： Linux程序设计题目：实验二：文件I/O操作班级：学号：姓名：评语：成绩：指导教师：批阅时间：年月日一、目的与要求1）掌握Linux中系统调用、文件描述符的基本概念；2）掌握文件I/O的基本系统调用，如open, read, write, lseek, close等；二、实验内容或题目将源文件中最后10KB字节拷贝到目标文件中；三、实验步骤与源程序#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<fcntl.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#define BUFSIZE 1024#define SRC "/home/hf/hf/src"#define DST "/home/hf/hf/dst"#define OFFSET 10240int main(int argc,char* argv[]){int fd1,fd2;int len;char buffer[BUFSIZE];if ((fd1=open(SRC,O_RDONLY))<=0){perror("Can't open source file");exit(1);}if ((fd2=open(DST,O_CREAT|O_TRUNC|O_WRONLY,0644))<=0) {perror("Can't open source file");exit(-1);}lseek(fd1,-OFFSET,SEEK_END);while((len=read(fd1,buffer,BUFSIZE))>0) {write(fd2,buffer,len);}close(fd1);close(fd2);}四、测试数据与实验结果（可以抓图粘贴）（1）、首先在源文件src写入内容（2）、运行编写的程序文件11109110（3）、查看目的文件dst五、思考题1）文件进行拷贝操作时，程序设置缓冲大小对文件读写效率有何影响？如何确定缓冲大小？请使用代码验证？答：设置缓冲区的大小，然后在缓冲区写入一定大小的数据，然后进行一次性写入。

linux中iotop实现原理

linux中iotop实现原理iotop是一个基于Linux系统的I/O监控工具，旨在帮助用户发现和分析系统中的I/O瓶颈和问题。

实现原理：当用户在Linux系统中执行iotop命令时，iotop工具会读取/proc目录下的I/O统计信息，并使用这些数据进行分析和显示。

具体来说，iotop会使用以下两个文件来获取I/O统计信息：1. /proc/diskstats：该文件中包含了磁盘的I/O统计信息，包括每个磁盘的读写操作次数、读写字节数、块设备队列长度等数据。

2. /proc/self/io：该文件中包含了当前进程的I/O统计信息，包括进程的读写操作次数、读写字节数、读写操作等待时间等数据。

通过读取这些文件，iotop可以获得系统中每个进程的I/O使用情况（包括磁盘的I/O使用情况），并将其按照I/O使用率进行排序和显示。

同时，iotop还可以通过参数的设置，实现不同维度的I/O监控，例如：-显示每个进程的I/O使用情况（默认模式）；-显示每个磁盘的I/O使用情况（使用-d参数）；-显示I/O使用情况的累计值（使用-a参数）；-显示I/O使用情况的实时变化（使用-P参数）等。

总之，iotop通过读取系统中的I/O统计信息，结合各种参数的设置，实现了对系统中I/O使用情况的全面监控和分析。

总结：Iotop工具是一个基于Linux系统的I/O监控工具，通过读取/proc目录下的I/O统计信息来实现对系统中I/O使用情况的全面监控和分析。

其主要实现原理是通过读取/proc/diskstats和/proc/self/io等文件来获取系统中每个进程和磁盘的I/O使用情况，并将其排序和显示。

同时，通过参数的设置，可以实现不同维度的I/O监控。

Linux操作系统的基础知识大全

Linux操作系统的基础知识大全对于初学Linux的新手来说，掌握基础知识尤为重要。

下面由店铺整理了Linux操作系统的基础知识大全的相关知识，希望对你有帮助。

Linux操作系统基础知识大全：计算机概述1.计算机接收用户输入指令数据，经过cpu数据与逻辑单元运算处理后，产生或储存成有用的信息--->I/O设备+cpu+处理信息=计算机.2.计算机五大单元：I/O单元内存单元 cpu内部控制单元 cpu内部算术逻辑单元3.cpu中含有指令集->RISC,精简指令集，指令执行时间短性能好->arm系列等.->CISC,复杂指令集，指令处理任务内容丰富->x86系列等.4.主板将所有的设备连接在一起，重要的组件是芯片组->Intel系列cpu主板芯片组->俩个桥接器控制各组件的通信->北桥负责连接速度较快的cpu，内存与显卡等组件. –>南桥负责连接速度较慢的外设。

5.AMD系列cpu为了加速cpu与内存的通信，将内存的控制组件集成在cpu中.这与Intel不同。

6.主板的各组件cpu 内存磁盘设备(IDE/SATA) 总线芯片组显卡接口(PCI-Express) 适配卡7.cpu的外频指的是cpu与外部组件进行数据传输或运算时的速度，倍频则是cpu内部用来加速工作性能的一个倍数，俩者相乘才是cpu的频率8.cpu超频指的是将cpu的外频或倍频通过主板的设定功能更改成更高的频率，倍频出厂时就设置好了，所以通常改的是cpu的外频.9.北桥的总线称为系统总线，是内存的传输主要信道所以速度快.南桥的总线则是I/O总线，用于联系外设.10.北桥所支持的频率我们称为前端总线速度(FSB),每次传送的位数则是总线宽度，每秒可传送的最大数据量->FSB*总线宽度。

11.cpu每次能够处理的数据量称为字组大小，计算机的32/64位设置便是由cpu解析的字组大小而来.12.pc内存的主要组件为动态随机访问内存(Dynamic Random Access Memory),断电数据消失->SDRAM同步动态随机访问内存->DDR SDRAM(double data rate)13.SRAM(Static random accdss memory)静态随机访问内存可集成在cpu内部的作为高速缓存(L2 cache).14.BIOS(basic input output system)是一套开机读取的程序写在主板的ROM中，现在随着计算机的发展，BIOS需要更新所以现在BIOS写在flash memory或eeprom中.15.主板上的各组件参数写在一个cmos芯片中，通过BIOS读取和更新数据.16.显卡(vga graphics array),北桥连接，随着组件的升级，数据传送的频宽原来越大目前的规格是PCI-Express.17.硬盘由许多的盘片，机械手臂，磁头，主轴马达所组成，数据写在磁性盘片上，读写通过机械手臂上的磁头(head)来完成，主轴马达让盘片转动，机械手臂伸展让磁头在盘面上进行读写操作.18.盘面上有多个同心圆绘制的图形，而从圆心以放射状的方式分割出的最小的存储单位就是扇区，每个扇区大小为512bytes，扇区组成的圆就是一个磁道，多盘片上，所有盘面上的磁道可以组成一个柱面，柱面是分割磁盘的最小单位.head*cylinder*sector*512bytes19.硬盘与主机的传输接口(ide sata scsi)ide接口可以接俩个IDE 设备，需要调整跳针设定主从磁盘.sata接口传输速度快易于安装散热装置，scsi接口的硬盘在控制上含有一块处理器运算速度快而且不会耗费cpu资源.20.主板上的芯片组负责计算机所有设备的通信，cpu通过I/O地址识别设备，各设备通过IRQ中断信道告知cpu该设备工作的状态信息以便于cpu进行分配任务.21.CMOS记载主板上的各种重要参数，如system time，cpu频率和电压，各项设备的I/O地址与IRQ中断等，记录这些需要电所以主板上才有电池.BIOS为写入某一闪存活eeprom的程序，开机执行时加载cmos中参数，尝试调用储存设备中的开机程序，进一步进入操作系统中.22.操作系统是管理和控制计算机系统中的软硬件资源，有效利用计算机的软硬件资源为用户提供一个功能强大，稳定的工作环境，从而为计算机和用户之间起到接口作用的一组程序.23.os提供了程序接口和用户接口，程序接口是程序员通过系统调用操作kernel控制硬件运行,编写的应用程序是操作系统提供的开发接口，所有只能运行在该操作系统之上.用户接口则用于用户与计算机交互，可通过GUI和CLI,其中CLI是命令行接口，需配置shell命令解释器，shell也是运行os之上的应用Linux操作系统基础知识大全：linux的规则与安装1.linux os是多用户多任务的操作系统，是类unix操作系统.linux 有内核版本与发行版本.2.linux之前unix的历史，贝尔实验室mulitics系统->ken thompson的unics(汇编)->ritchie写出unix内核(c语言).->bill joy 写出unix分支bsd--只适合自己计算机硬件，无法再其他架构运行(如不能再x86上运行)->minix系统x86架构的类unix系统->torvalds 写出linux内核.3.POSIX(portable operating system interface)可携式操作系统接口，用于规范内核与应用程序之间的接口.4.GNU与GPL，gnu项目和psf自由软件基金会，GPL通用公共许可证.linux是gnu项目所以开源，而当前的redhat等公司卖linux 发行版本卖的不是系统而是卖的服务.5.为了规范linux发行版本的差异，有fhs和lsb规范，所以各大linux发行版本不同的只是开发商的开发的管理工具和定制的软件不同.6.linux下一切皆文件，设备的访问入口也是以文件的形式存放，由目的单一的小程序组成，组合小程序完成复杂的任务，配置文件保存为TXT文本.7.硬件在linux中的文件名， IDE硬盘/dev/hd[a-d], sata或scsi硬盘/dev/sd[a-p].磁盘的第一个扇区保存俩个重要信息，主引导分区MBR[master boot record],446bytes,分区表记录硬盘分区状态有64bytes.系统开机会读取加载mbr，分区表只有64bytes，所以只能容纳4个分区，称为主分区或扩展分区.扩张分区的目的是利用额外的扇区来记录分区信息，扩展分区之下的分区称为逻辑分区.扩展分区只能有一个.8.MBR安装引导加载程序的地方，boot loader安装在这，boot loader是读取内核文件来执行的软件.具有的功能提供选择菜单载入内核文件转交其他loader.9.开机流程，BIOS读取cmos上的参数，读取加载mbr中的boot loader，进入操作系统.引导加载程序可以安装在mbr和引导扇区.10.每个分区都有自己的引导扇区，可开机的内核文件放置在各分区，loader只能识别自己分区的内核文件和其他的loader.loader可以将管理权交给另一个管理程序.11.window和linux的磁盘分区.windows下我们可以通过盘符划分磁盘.假设Windows下只有c可以当做盘符.那我们怎么划分区呢?我们可以在c盘建一个文件夹，然后把其他的分区装入到这个文件夹中，当我们访问我们在c盘建的文件夹是实际上访问的是这个分区。

linux io读写命令

linux io读写命令Linux文件I/O操作是指在Linux系统中对文件进行读取、写入和管理的一系列操作。

这些操作包括打开文件、读取文件内容、写入文件内容、关闭文件以及对文件属性进行管理等。

下面将详细介绍Linux文件I/O操作的基本原理和常用函数。

一、文件描述符在Linux中，每个打开的文件都会分配一个唯一的文件描述符（file descriptor），用于标识该文件。

文件描述符是一个非负整数，它代表了进程与文件之间的联系。

在C语言中，文件描述符一般使用整型变量来表示。

二、文件打开和关闭1、打开文件：要对文件进行读取或写入操作，首先需要使用open()函数打开文件，并将返回的文件描述符保存起来。

open()函数的原型如下所示：int open(const char*pathname, int flags); 其中，pathname表示要打开的文件路径，flags表示打开文件时的方式和选项，比如O_RDONLY表示只读方式打开，O_WRONLY表示只写方式打开，O_RDWR 表示读写方式打开等。

open()函数返回一个文件描述符，如果出错则返回-1。

2、关闭文件：在不再需要使用某个文件时，应该使用close()函数关闭文件。

close()函数的原型如下所示：int close(int fd); 其中，fd为要关闭的文件描述符。

关闭文件后，该文件描述符将不再可用，可以被重新利用。

三、文件读写操作1、读取文件：使用read()函数从已打开的文件中读取数据。

read()函数的原型如下所示：ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); 其中，fd为要读取的文件描述符，buf为存放读取数据的缓冲区，count为要读取的字节数。

read()函数返回实际读取的字节数，如果出错则返回-1。

2、写入文件：使用write()函数向已打开的文件中写入数据。

write()函数的原型如下所示：ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); 其中，fd为要写入的文件描述符，buf为待写入数据的缓冲区，count为要写入的字节数。

Linux下各文件夹的结构说明及用途介绍

linux下各文件夹的结构说明及用途介绍：/bin 二进制可执行命令/dev 设备特殊文件/etc 系统管理和配置文件/etc/rc.d 启动的配置文件和脚本/home 用户主目录的基点，比如用户user的主目录就是/home/user，可以用~user表示/lib 标准程序设计库，又叫动态链接共享库，作用类似windows里的.dll文件/sbin 系统管理命令，这里存放的是系统管理员使用的管理程序/tmp 公用的临时文件存储点/root 系统管理员的主目录（呵呵，特权阶级）/mnt 系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统。

/lost+found 这个目录平时是空的，系统非正常关机而留下“无家可归”的文件（windows 下叫什么.chk）就在这里/proc 虚拟的目录，是系统内存的映射。

可直接访问这个目录来获取系统信息。

/var 某些大文件的溢出区，比方说各种服务的日志文件/usr 最庞大的目录，要用到的应用程序和文件几乎都在这个目录。

其中包含：/usr/x11r6 存放x window的目录/usr/bin 众多的应用程序/usr/sbin 超级用户的一些管理程序/usr/doc linux文档/usr/include linux下开发和编译应用程序所需要的头文件/usr/lib 常用的动态链接库和软件包的配置文件/usr/man 帮助文档/usr/src 源代码，linux内核的源代码就放在/usr/src/linux里/usr/local/bin 本地增加的命令/usr/local/lib 本地增加的库根文件系统通常情况下，根文件系统所占空间一般应该比较小，因为其中的绝大部分文件都不需要经常改动，而且包括严格的文件和一个小的不经常改变的文件系统不容易损坏。

除了可能的一个叫/ v m l i n u z标准的系统引导映像之外，根目录一般不含任何文件。

所有其他文件在根文件系统的子目录中。

linux 基本操作指令集-概述说明以及解释

linux 基本操作指令集-概述说明以及解释1.引言1.1 概述Linux 是一种自由和开放源代码的操作系统，它是基于类UNIX 操作系统的。

Linux 操作系统主要用于服务器应用领域，但也逐渐在桌面和嵌入式系统中得到广泛应用。

Linux 操作系统具有高度的稳定性、安全性和灵活性，因此备受广大用户的青睐。

在Linux 系统中，我们可以通过命令行终端执行一系列操作指令来完成各种任务。

本文将介绍Linux 中一些基本的操作指令集，包括文件和目录操作、用户和权限管理以及系统管理等内容。

通过学习这些基本操作指令，读者将能够更加熟练地使用Linux 系统，提高工作效率和系统管理能力。

本文将从文件和目录操作开始介绍，然后逐步深入到用户和权限管理以及系统管理等内容，帮助读者全面了解和掌握Linux 操作系统中的基本操作指令，从而更好地利用Linux 系统进行工作和学习。

1.2 文章结构本文将分为三个主要部分，分别介绍了linux基本操作指令集的相关内容。

具体包括：- 文件和目录操作: 介绍如何在linux系统中进行文件和目录的创建、查看、复制、删除等操作。

包括常用的文件操作指令如ls、cp、mv、rm 等。

- 用户和权限管理: 介绍如何管理linux系统中的用户和权限。

涵盖了用户创建、用户组管理、权限设置等内容。

常用的指令包括useradd、passwd、chown、chmod等。

- 系统管理: 介绍如何管理linux系统的状态和信息。

包括查看系统信息、进程管理、服务管理等内容。

常用的指令有ps、top、systemctl等。

通过这三个主要部分的介绍，读者可以对linux系统中常用的操作指令有一个全面的了解，从而更加熟练地操作linux系统。

1.3 目的本文的目的是帮助读者了解和掌握Linux基本操作指令集，包括文件和目录操作、用户和权限管理以及系统管理。

通过学习这些基本操作指令，读者可以提高对Linux操作系统的使用效率，快速地完成常见任务，提高工作效率和生产力。

嵌入式Linux C语言应用开发教程(移动学习版第2版)

6.3进程间通7.1 TCP/IP 概述
2
7.2网络编程基本知识
3
7.3网络高级编程
4 7.4实验内容：
NTP的客户端实现
5
思考与练习
8.2字符设备驱动编程
8.1设备驱动编程基础
8.3基于设备树的字符驱动程序实例
8.5按键驱动程序实例
读书笔记
这是《嵌入式Linux C语言应用开发教程（移动学习版第2版）》的读书笔记模板，可以替换为自己的心得。
精彩摘录
这是《嵌入式Linux C语言应用开发教程（移动学习版第2版）》的读书笔记模板，可以替换为自己的精彩内容摘录。
感谢观看
8.4 GPIO驱动程序实例
思考与练习
9.1嵌入式GUI简介
9.2 Qt/Embedded 开发入门
9.3实验内容：使用 Qt编写“Hello, World”程序
思考与练习
10.1仓库信息处理系统概述
10.2基本数据结构
10.3功能实现思考与练习
作者介绍
这是《嵌入式Linux C语言应用开发教程（移动学习版第2版）》的读书笔记模板，暂无该书作者的介绍。
目录分析
一、我们致力于这样的发展理念
二、我们致力于提供这样的学习方式
三、我们致力于提供这样的服务保障
四、我们期待您的加入
1.2 ARM处理器硬件开发平台
1.1嵌入式系统概述
1.3嵌入式软件开发流程
1.4实验内容：使用SD-CARD 烧写EMMC
思考与练习
2.1嵌入式
1
Linux下C语言
概述
2
2.2编辑器vim
3
2.3编译器gcc

Linux系统基础知识：磁盘IO与SWAP分区

Linux系统基础知识：磁盘IO与SWAP分区在了解磁盘IO之前，我们先从硬盘的物理结构说起。

一、硬盘的物理结构硬盘内部主要部件为磁盘盘片、传动手臂、读写磁头和主轴马达。

实际数据都是写在盘片上，读写主要是通过传动手臂上的读写磁头来完成。

实际运行时，主轴让磁盘盘片转动，然后传动手臂可伸展让读取头在盘片上进行读写操作。

由于单一盘片容量有限，一般硬盘都有两张以上的盘片，每个盘片有两面，都可记录信息，所以一张盘片对应着两个磁头。

盘片被分为许多扇形的区域，每个区域叫一个扇区，硬盘中每个扇区的大小固定为512字节。

盘片表面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道，不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。

硬盘上磁盘进行高速旋转，磁头臂在磁盘上来回移动进行数据的读取和写入。

磁盘由圆心向外被划分为多个磁道，所谓摆臂在磁道上来回移动也就是摆臂在磁道间的来回移动。

二、磁盘读写时间在了解了硬盘的基本原理之后，不难推算出，磁盘上数据读取和写入所花费的时间可以分为三个部分。

1、寻道时间所谓寻道时间，其实就是磁臂移动到指定磁道所需要的时间，这部分时间又可以分为两部分：寻道时间=启动磁臂的时间+常数*所需移动的磁道数其中常数和驱动器的的硬件相关，启动磁臂的时间也和驱动器的硬件相关2、旋转延迟旋转延迟指的是把扇区移动到磁头下面的时间。

这个时间和驱动器的转数有关，我们通常所说的7200转的硬盘的转就是这个，旋转延迟只和硬件有关。

3、传输时间传输时间指的是从磁盘读出或将数据写入磁盘的时间，这个时间等于：所需要读写的字节数/每秒转速*每扇区的字节数三、磁盘调度算法通过上面硬盘读写数据所分的三部分时间不难看出，大部分参数是和硬件相关的，操作系统无力优化。

只有所需移动的磁道数是可以通过操作系统来进行控制的，所以减少所需移动的磁道数是减少整个硬盘的读写时间的唯一办法。

因为操作系统内可能会有很多进程需要调用磁盘进行读写，因此合理的安排磁头的移动以减少寻道时间就是磁盘调度算法的目的所在，几种常见的磁盘调度算法如下。

Linux字符设备中的两个重要结构体（file、inode）

Linux字符设备中的两个重要结构体（file、inode）对于Linux系统中，⼀般字符设备和驱动之间的函数调⽤关系如下图所⽰上图描述了⽤户空间应⽤程序通过系统调⽤来调⽤程序的过程。

⼀般⽽⾔在驱动程序的设计中，会关系 struct file 和 struct inode 这两个结构体。

⽤户空间使⽤open()系统调⽤函数打开⼀个字符设备时（int fd = open("dev/demo", O_RDWR) ）⼤致有以下过程：1. 在虚拟⽂件系统VFS中的查找对应与字符设备对应 struct inode节点2. 遍历字符设备列表（chardevs数组），根据inod节点中的 cdev_t设备号找到cdev对象3. 创建struct file对象（系统采⽤⼀个数组来管理⼀个进程中的多个被打开的设备，每个⽂件秒速符作为数组下标标识了⼀个设备对象）4. 初始化struct file对象，将 struct file对象中的 file_operations成员指向 struct cdev对象中的 file_operations成员（file->fops = cdev->fops）5. 回调file->fops->open函数⼀、inode结构体VFS inode 包含⽂件访问权限、属主、组、⼤⼩、⽣成时间、访问时间、最后修改时间等信息。

它是Linux 管理⽂件系统的最基本单位，也是⽂件系统连接任何⼦⽬录、⽂件的桥梁。

内核使⽤inode结构体在内核内部表⽰⼀个⽂件。

因此，它与表⽰⼀个已经打开的⽂件描述符的结构体(即file ⽂件结构)是不同的，我们可以使⽤多个file ⽂件结构表⽰同⼀个⽂件的多个⽂件描述符，但此时，所有的这些file⽂件结构全部都必须只能指向⼀个inode结构体。

inode结构体包含了⼀⼤堆⽂件相关的信息，但是就针对驱动代码来说，我们只要关⼼其中的两个域即可：1. dev_t i_rdev; 表⽰设备⽂件的结点，这个域实际上包含了设备号。

linux系统的目录结构

linux系统的目录结构Linux是一种多用户和多任务操作系统，它既能提供稳定高效的性能，又能满足用户对安全性的需求，在网络和数据中心非常受欢迎。

在Linux系统中，目录结构是管理文件和数据最常用的方法之一，其中包括根目录、bin目录、etc目录和home目录等。

本文将详细介绍Linux系统的目录结构，以帮助更多的用户更好的了解该系统。

首先，Linux系统的根目录标识为了这个根目录外，它们还拥有一个用户根目录(/home/user)。

根目录是用来存放所有的文件和目录的，它拥有特殊的权限，只有特定的用户才可以修改和操作。

在根目录中，有一些子目录，每个子目录下都有自己的特定权限，比如/bin、/etc和/usr。

/bin是一个特殊的目录，它被称为“用户存放可执行二进制文件的地方”。

它包含系统核心命令和应用程序，如cp、mv、rm等。

除此之外，它还拥有一些特殊文件，如/bin/sh或/bin/bash，它们用于执行特定的任务或执行特定的脚本语言。

/etc是一个重要的目录，它存放的是系统的配置文件，比如ssh 的配置等，它还拥有一些用户访问控制文件，我们可以通过它来更改用户的权限和访问控制。

/usr是一个用来存放用户可执行程序、文档和共享数据的目录。

它还拥有一些子目录，比如/usr/bin，用户可以在其中存放应用程序；/usr/lib，用于存放应用程序的库；还有/usr/share，用户可以在其中存放图标、壁纸等文件。

最后，Linux系统还有一个重要的目录，那就是/home目录。

它是用户的主目录，用户可以在其中保存文件、自制程序、图片等数据，它也是用户自定义环境的重要部分。

总之，在Linux系统中，目录结构是管理文件和数据的重要组成部分，它可以帮助用户更好的了解系统，并能够更好地管理和操作文件和数据。

只有充分理解Linux系统的目录结构，才能更好的使用它。

异步IO(AIO)

Linux® 中最常用的输入/输出（I/O ）模型是同步 I/O 。

在这个模型中，当请求发出之后，应用程序就会阻塞，直到请求满足为止。

这是很好的一种解决方案，因为调用应用程序在等待 I/O 请求完成时不需要使用任何中央处理单元（CPU ）。

但是在某些情况中，I/O 请求可能需要与其他进程产生交叠。

可移植操作系统接口（POSIX ）异步 I/O （AIO ）应用程序接口（API ）就提供了这种功能。

在本文中，我们将对这个 API 概要进行介绍，并来了解一下如何使用它。

AIO 简介Linux 异步 I/O 是 Linux 内核中提供的一个相当新的增强。

它是 2.6 版本内核的一个标准特性，但是我们在 2.4 版本内核的补丁中也可以找到它。

AIO 背后的基本思想是允许进程发起很多 I/O 操作，而不用阻塞或等待任何操作完成。

稍后或在接收到 I/O 操作完成的通知时，进程就可以检索 I/O 操作的结果。

Linux 上的 AIO 简介本节将探索 Linux 的异步 I/O 模型，从而帮助我们理解如何在应用程序中使用这种技术。

在传统的 I/O 模型中，有一个使用惟一句柄标识的 I/O 通道。

在 UNIX® 中，这些句柄是文件描述符（这对等同于文件、管道、套接字等等）。

在阻塞 I/O 中，我们发起了一次传输操作，当传输操作完成或发生错误时，系统调用就会返回。

在异步非阻塞 I/O 中，我们可以同时发起多个传输操作。

这需要每个传输操作都有惟一的上下文，这样我们才能在它们完成时区分到底是哪个传输操作完成了。

在 AIO 中，这是一个 aiocb （AIO I/O Control Block ）结构。

这个结构包含了有关传输的所有信息，包括为数据准备的用户缓冲区。

在产生 I/O （称为完成）通知时，aiocb 结构就被用来惟一标识所完成的 I/O 操作。

这个 API 的展示显示了如何使用它。

AIO APIAIO 接口的 API 非常简单，但是它为数据传输提供了必需的功能，并给出了两个不同的通知模型。

epoll的用法

epoll的用法在现代网络编程中，epoll是一种非常重要的技术，它是一种实现高性能、高并发的网络服务器的方法。

本文将详细介绍epoll的用法，包括其基本概念、使用场景、编程接口、使用方法以及注意事项。

一、基本概念epoll是Linux内核中一种事件驱动的I/O多路复用机制，它可以通过对文件描述符的监控，来实现非阻塞、高并发的网络服务。

当文件描述符准备好读取事件时，通过回调函数来通知程序，从而实现高效率的文件I/O操作。

二、使用场景在开发高性能、高并发的网络服务器时，epoll是非常重要的技术之一。

它可以实现非阻塞、高并发的I/O操作，从而提高了服务器的处理能力和性能。

常见的使用场景包括：1.高并发网络通信：epoll可以用于处理大量并发连接，提高网络通信的效率。

2.实时性要求高的应用：如游戏、语音聊天等应用，需要高效率的I/O操作来保证实时性。

3.大规模分布式系统：通过使用epoll技术，可以实现大规模分布式系统的可靠性和稳定性。

三、编程接口在使用epoll时，常用的编程接口包括epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait。

其中，epoll_create用于创建一个文件描述符，epoll_ctl用于向该文件描述符注册文件描述符和回调函数，epoll_wait用于等待文件描述符准备好读取事件。

四、使用方法下面是一个简单的示例代码，展示了如何使用epoll进行文件I/O操作：1.创建文件描述符：```cintepoll_fd=epoll_create1(0);if(epoll_fd==-1){perror("epoll_create1");exit(EXIT_FAILURE);}```2.注册文件描述符和回调函数：```cstructepoll_eventevent;event.data.fd=filedesc;//要监听的文件描述符event.events=EPOLLIN|EPOLLET;//监听可读事件if(epoll_ctl(epoll_fd,EPOLL_CTL_ADD,filedesc,&event)==-1){perror("epoll_ctl");exit(EXIT_FAILURE);}```3.等待文件描述符准备好读取事件：```cwhile(1){structepoll_eventevents[MAXEVENTS];intnumevents=epoll_wait(epoll_fd,events,MAXEVENTS,-1);//-1表示一直等待if(numevents==-1){perror("epoll_wait");exit(EXIT_FAILURE);}elseif(numevents==0){//没有事件可读，继续循环等待continue;}for(inti=0;i<numevents;++i){//处理每个事件，可能是可读事件或其他事件类型//处理事件逻辑...}}```五、注意事项在使用epoll时，需要注意以下几点：1.避免频繁地注册和注销文件描述符，以减少系统开销。

linux 文件描述 0 1 2 的用法

在Linux 和类Unix 操作系统中，每个进程都有三个预定义的标准文件描述符，它们分别是：•文件描述符0 (STDIN)：代表标准输入，通常关联到键盘或从其他程序接收输入的数据流。

当你运行一个命令并从键盘输入信息时，这些信息就是通过文件描述符0 提供给命令进程的。

•文件描述符1 (STDOUT)：代表标准输出，它是进程正常输出数据的通道，默认情况下会显示在终端屏幕上。

例如，当你运行ls命令并列出目录内容时，这些内容就会通过文件描述符 1 输出到屏幕。

•文件描述符2 (STDERR)：代表标准错误，用于输出错误信息、警告和其他非正常输出。

即使stdout 被重定向，stderr 仍然可以独立地将错误信息发送到屏幕，这样可以确保无论何种情况，错误信息都能够被用户看到。

这三种文件描述符可以用在shell 脚本编程以及命令行重定向操作中，例如：•重定向：o command > file.txt将命令的标准输出重定向到file.txt文件中，覆盖原有内容。

o command 2> error.log将命令的标准错误输出重定向到error.log文件中，同样会覆盖原文件内容。

o command > output.txt 2>&1则是将标准错误重定向到与标准输出相同的文件描述符上，这意味着标准错误也会被追加到output.txt文件中。

•管道：o command1 | command2可以将第一个命令的标准输出作为第二个命令的标准输入。

•文件描述符复制和重定向：o exec 3<&0创建一个新的文件描述符3，并使其与标准输入（文件描述符0）共享同一个输入源。

o command 2>&1将标准错误重定向至标准输出，此时两者都会输出到同一位置。

这些功能使得Linux 下的输入输出管理变得非常灵活，可以在编写脚本和处理程序输出时实现精确控制。

文件IO操作

➢ lseek()调用成功返回为新的文件位移量，失败IFO等进行lseek()操作失败。
➢ lseek()仅将当前文件的位移量记录在内核中，它并不引起任何I/O操作。
❖ 练习
创建一文件，接着在文件中写入”hello,I’m writing to this file!”,然后再把文件的前10个字节打印出来
在读普通文件时，若读到要求的字节之前已到达文件的尾部，则返回的字节数会小于希望读出的字节数。
❖ 例:读取20字节的数据到缓冲区
➢本例中，调用read()后，需要检查返回的结果bytes_read，根据 bytes_read进行相应的处理。
write()函数
❖ write()函数是用于向打开的文件写数据，写操作从文件的当前指针位置开始。对磁盘文件进行写操作，若磁盘已满则write()函数返回失败。
标准IO操作
▲文件
❖ 文件：一组相关数据的有序集合
❖ 在Linux 中，一切（几乎一切）都是文件。Linux 环境中的文件具有特别重要的意义，因为它们为操作系统服务和设备提供了一个简单而统一的接口。设备对操作系统而言也可以看做是文件，通常程序完全可以像使用文件那样使用磁盘文件、串口、打印机和其他设备。目录也是一种文件，但它是一种特殊类型的文件。
/* High-order word is
_IO_MAGIC; rest is flags. */

❖ #define _IO_file_flags _flags

❖ /* The following pointers correspond to the C++
streambuf protocol. */
❖ 但是，在有些情况下，用户空间的进程需要获得一定的系统服务（调用内核空间程序），这时操作系统就必须利用系统提供给用户的“特殊接口”——系统调用规定用户进程进入内核空间的具体位置。进行系统调用时，程序运行空间需要从用户空间进入内核空间，处理完后再返回到用户空间。

Linux文件的属性（上半部分）

Linux⽂件的属性（上半部分）第⼋节 Linux ⽂件的属性（上半部分）标签（空格分隔）：Linux实战教学笔记第1章 Linux中的⽂件1.1 ⽂件属性概述（ls -lhi）linux⾥⼀切皆⽂件Linux系统中的⽂件或⽬录的属性主要包括：索引节点（inode），⽂件类型，权限属性，链接数，所归属的⽤户和⽤户组，最近修改时间等内容：⽂字解释：第⼀列：inode索引节点编号（相当于⼈的⾝份证，全国唯⼀）第⼆列：⽂件类型及权限第⼆列共11个字符：其中第⼀个字符为⽂件类型，随后的9个字符为⽂件的对应权限，最后⼀个字符点号“.”是和selinux有关的⼀个标识；第三列：硬链接个数（详细参看ln命令的讲解）；相当于超市的多个⼊⼝，可以从不同的⽂件⼊⼝进⼊⽂件，还可以互为备份（消防通道）第四列：⽂件或⽬录所属的⽤户⽂件的所有者（属主）；linux⾥⾯⽂件和程序的存在必须要有⽤户和组满⾜相应的存在需求。

第五咧：⽂件或⽬录所属的组第六列：⽂件或⽬录的⼤⼩；第七⼋九列：⽂件或⽬录的修改时间：默认⽉⽇时分第⼗列：实际的⽂件或⽬录名⽂件名不算⽂件的属性下⾯我们以chensiqi⽂件为例进⾏说明，具体列的内容参考下上⾯的图：1736707 -rwx-xr-x- 1 root root 35 Oct 28 11:29 chensiqiinode索引节点编号：1736707⽂件类型，⽂件类型是-，表⽰这是⼀个普通⽂件；⽂件权限：⽂件权限是rwxr-xr-x，表⽰⽂件属主可读，可写，可执⾏，⽂件归属的⽤户组可读可执⾏，其他⽤户可执⾏。

硬链接个数：表⽰chensiqi这个⽂件没有其它的硬链接，因为连接数是1，就是他本⾝；⽂件属主：这个⽂件所属的⽤户，这⾥意思是chensiqi⽂件被root⽤户拥有，注意，是第⼀个root；⽂件属组：这个⽂件所属的⽤户组，在这⾥是root⽤户组，是显⽰信息⾥的第⼆个root⽂件⼤⼩：⽂件⼤⼩是35个字节⽂件修改时间：这⾥的时间是该⽂件最后被更新（包括⽂件创建，内容更新，⽂件名更新等）的时间，可⽤如下命令查看⽂件的修改，访问，创建的时间1.2 索引节点inode1.2.1 inode 概述硬盘要存储数据，⾸先要分区，然后格式化创建⽂件系统，最后挂载，才能存数据。