在公众号 "别捉急" 上 同步了文章,并且可以点击原文链接阅读:传送门 [h1]文件共享[/h1]
UNIX 系统支持在不同进程间共享打开文件, 知识点:内核用于所有 I/O 的数据结构、原子操作。[h2]概念性的 I/O 数据结构[/h2]
内核用于所有 I/O 的数据结构,只是个概念性的,不一定适用,有个大体的轮廓就 OK。- 进程表 (process table entry) 中的记录
- 文件表项 (file table entry)
- v节点表项 (v-node table entry)
打开文件的内核数据结构
这是一个图。这个操作是一个进程, 每个进程在进程表中都有一个记录,而中包含一张打开文件描述符表, 包括:
文件描述符表用 Go 抽象如下表示:- type fd struct { flags int pointer *FileTableEntry}
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代码中的类型是随便定义的(实际我没查),由图中看出指向文件表项 (file table entry), 内核为所有打开文件维持一张文件表, 每个文件表项包括:- 文件状态标志 (读、写、添写、同步和非阻塞)
- 当前文件偏移量
- 指向该文件 v 节点表项的指针
文件表项用 Go 抽象如下表示:- type FileTableEntry struct { status int offset int pointer *VNodeTableEntry}
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由图中看出指向v节点表项 (v-node table entry), 每个打开文件都有一个 v 节点结构如下所示:- 文件类型和对此文件进行各种操作函数的指针,统称为 v节点信息
- 该文件的 i 节点: 文件所有者、文件长度、指向文件实际数据块在磁盘上所在位置的指针等
V 节点表项和 i 节点用 Go 抽象如下:- type VNodeTableEntry struct { information *Information vData *INode}type INode struct { owner *Owner length int vNodeTableEntry *VNodeTableEntry}
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通过这种方式,来加深对的理解。
如果两个独立进程各自打开同一个文件,则三者关系如下所示:
两个独立进程打开同一个文件[h2]原子操作[/h2]
一般而言,原子操作 (atomic operation) 指的是由多步组成的一个操作。如果该操作原子地执行,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。[h2]函数 dup 和 dup2[/h2]
下面两个函数都可用来复制一个现有的文件描述符。- #include int dup(int fd);int dup2(int fd, int fd2);
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上面函数中的参数:- fd 表示要复制的文件描述符
- fd2 表示复制后的文件描述符
函数是可以指定复制后的文件描述符,而是返回当前可用文件描述符中的最小数值。
调用函数后,进程表项,文件表,v 节点表,之间的关系图如下:
dup(1) 后的内核数据结构
对于传入的参数 fd2, 已经被打开了,会先关闭。知道了这个点,就明白了,下面的操作中会先调用。
很不爽了,没找到相应的 Go 的源码。复制一个描述符的另一种方法是使用,等效于和, 但不完全等效,因为是个原子操作。
目前我先知道可以改变已经打开文件的属性,就可以啦。 |
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