Linux dup dup2函数理解

在linux中，我们需要复制文件描述符，下面是我对文件描述符的理解

int dup(int fd)// 复制一个已经存在的文件描述符，如果成功，返回复制成功后的文件描述符，失败返回-1

int dup(int fd, int fd2)// 复制一个文件描述符，fd表示已经存在的打开的文件描述符，fd2是指定新的文件描述符，如果fd2等于fd，则直接返回，如果fd2存在并且打开，则先close(fd2)后，重新打开，这样fd2和fd就指向了同一个文件（共享打开的文件），如果fd2不存在或者没有打开，则打开fd2，并且指向fd所指向的文件。函数的返回值和fd2一致。该函数可以实现文件的重定位。

每个进程都有一个文件描述符表，每个描述符占用一个描述符项，每个文件描述符可以描述成这样

struct fileDescription {

int index

void *pointer

}

除了整形，还有一个指针，指向文件表，内核为所有打开文件维持一张文件表，每个文件表项包含：

1）文件状态标志（读、写、添写、同步和非阻塞等）

2）当前文件的偏移量

3）指向该文件v节点表项的指针

v节点表中包含了文件所有者、文件长度、文件所在的设备、指向文件实际数据块在磁盘上所在位置的指针等等

下面给出一个例子：

#include <iostream>

#include <stdio.h>

#include <fcntl.h>

#include <sys/stat.h>

#include <unistd.h>

#include <string.h>

using namespace std

int main()

{

cout <<"Hello world!" <<endl

int fd = open("a.txt", O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH)

if (fd <0)

{

printf("open a.txt failed, fd = %d\n", fd)

return -1

}

printf("open a.txt success, fd = %d\n", fd)

fflush(stdout)

// 复制标准输出的文件描述符

int nfd = dup(STDOUT_FILENO)

int fileFd = dup2(fd, STDOUT_FILENO)

if (fileFd <0)

{

printf("dup2 stdout_fileno failed, fileFd = %d\n", fileFd)

return -1

}

printf("重定向标准输出到a.txt, fileFd = %d\n", fileFd)

// 将STDOUT_FILENO复制到fd后，fd并没有发生变化，依然可以通过它写入到a.txt中

const char *pStr = "write string through fd\n"

write(fd, pStr, strlen(pStr))

fileFd = dup2(nfd, fileFd)

if (fileFd <0)

{

printf("dup2 reback stdout_fileno failed\n")

return -1

}

printf("print back to stdout standard, fileFd = %d\n", fileFd)

// 上面使用dup2的时候，STDOUT_FILENO是存在并打开的，我们来测试下不存在的文件描述符的情况

fileFd = dup2(fd, 20)

if (fileFd <0)

{

printf("dup2不存在的文件描述符失败, fileFd = %d\n", fileFd)

}

else

{

printf("dup2不存在的文件描述符成功, fileFd = %d\n", fileFd)

const char *pStr = "write string through fileFd\n"

write(fileFd, pStr, strlen(pStr))

}

close(nfd)

close(fileFd)

return 0

}

文件指针是关键，标志两个文件描述符是否一致，看文件指针是否一致即可 ，如果两个或者多个文件描述符指向同一个文件表，那么对他们的 *** 作是对同一个文件进行 *** 作

1.什么是索引节点?

索引节点是一个结构，它包含了一个文件的长度、创建及修改时间、权限、所属关系、磁盘中的位置等信息。一个文件系统维护了一个索引节点的数组，每个文件或目录都与索引节点数组中的唯一一个元素对应。系统给每个索引节点分配了一个号码，也就是该节点在数组中的索引号，称为索引节点号。

2. 索引节点与文件的关系

Linux 为每个文件分配一个称为索引节点的号码inode，可以将inode简单理解成一个指针，它永远指向本文件的具体存储位置。系统是通过索引节点(而不是文件名)来定位每一个文件。文件系统处理文件所需要的所有信息都放在称为索引节点的数据结构中。文件名可以随时更改，但是索引节点对文件是唯一的，并且随文件的存在而存在。

一个文件系统允许的inode节点数是有限的，如果文件数量太多，即使每个文件都是0字节的空文件，系统最终也会因为节点空间耗尽而不能再创建文件。所以当发现不能建立文件时首先要考虑硬盘数据区是否还有空间(可通过du命令)，其次还得检查节点空间。 Linux之所以能支持多种文件系统，其实是由于Linux提供了一个虚拟文件系统VFS，VFS作为实际文件系统的上层软件，掩盖了实际文件系统底层的具体结构差异，为系统访问位于不同文件系统的文件提供了一个统一的接口。实际上许多文件系统并不具备inode结构，其目录结构也和以上的讨论不同，但通过VFS，系统均为其提供了虚拟一致的inode和目录项结构。所以，'ls　-il'命令实际显示的inode应该是VFS inode，也就是说，inode是存在于内存中的数据结构，而不一定是实际的硬盘结构。但为Linux量身定做的ext2文件系统具备实际的inode 和连接型目录项结构.有一个inode, 就可以有一个文件, fs中有多少inode,就可以有多少file. inode又有单字节和多字节之分(由文件系统的类型和单个文件的大小决定). inode在建fs时同时开出, 开多少? 这由nbpi(平均每节点管理多大文件)和fs的大小决定. fs建好后,想增加inode,只能扩fs, 而且nbpi无法改变. 反之, 每当扩fs, inode也相应增加.因此, 由于jfs能管理的inode数为16M(2的24次方), 当nbpi确定时, fs的最大值也定了.

ls-l/ls-aldu-b/du-klinux的du命令1.简介du（showdiskuseage）查看磁盘使用情况2.语法du[-abcDhHklmsSx][-L][-X][--block-size][--exclude=][--max-depth=][--help][--version][目录或文件]常用参数：-a或-all为每个指定文件显示磁盘使用情况，或者为目录中每个文件显示各自磁盘使用情况。-b或-bytes显示目录或文件大小时，以byte为单位。-c或–total除了显示目录或文件的大小外，同时也显示所有目录或文件的总和。-D或–dereference-args显示指定符号连接的源文件大小。-h或–human-readable以K，M，G为单位，提高信息的可读性。-H或–si与-h参数相同，但是K，M，G是以1000为换算单位,而不是以1024为换算单位。-k或–kilobytes以1024bytes为单位。-l或–count-links重复计算硬件连接的文件。-L或–dereference显示选项中所指定符号连接的源文件大小。-m或–megabytes以1MB为单位。-s或–summarize仅显示总计，即当前目录的大小。-S或–separate-dirs显示每个目录的大小时，并不含其子目录的大小。-x或–one-file-xystem以一开始处理时的文件系统为准，若遇上其它不同的文件系统目录则略过。-X或–exclude-from=在指定目录或文件。–exclude=略过指定的目录或文件。–max-depth=超过指定层数的目录后，予以忽略。–help显示帮助。–version显示版本信息。3.du命令使用示例1>要显示一个目录树及其每个子树的磁盘使用情况du/home/linux这在/home/linux目录及其每个子目录中显示了磁盘块数。2>要通过以1024字节为单位显示一个目录树及其每个子树的磁盘使用情况du-k/home/linux这在/home/linux目录及其每个子目录中显示了1024字节磁盘块数。3>以MB为单位显示一个目录树及其每个子树的磁盘使用情况du-m/home/linux这在/home/linux目录及其每个子目录中显示了MB磁盘块数。4>以GB为单位显示一个目录树及其每个子树的磁盘使用情况du-g/home/linux这在/home/linux目录及其每个子目录中显示了GB磁盘块数。5>查看当前目录下所有目录以及子目录的大小：du-h.“.”代表当前目录下。也可以换成一个明确的路径-h表示用K、M、G的人性化形式显示6>查看当前目录下user目录的大小，并不想看其他目录以及其子目录：du-shuser-s表示总结的意思，即只列出一个总结的值du-h–max-depth=0user–max-depth=n表示只深入到第n层目录，此处设置为0，即表示不深入到子目录。7>列出user目录及其子目录下所有目录和文件的大小：du-ahuser-a表示包括目录和文件8>列出当前目录中的目录名不包括xyz字符串的目录的大小：du-h–exclude=’*xyz*’9>想在一个屏幕下列出的关于user目录及子目录大小的信息：du-0huser-0（杠零）表示每列出一个目录的信息，不换行，而是直接输出下一个目录的信息。10>只显示一个目录树的全部磁盘使用情况du-s/home/linux-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------LinuxLS命令详细介绍lsls命令可以说是linux下最常用的命令之一。它有众多的选项，其中有很多是很有用的，你是否熟悉呢？下面列出了ls命令的绝大多数选项。-a列出目录下的所有文件，包括以.开头的隐含文件。-b把文件名中不可输出的字符用反斜杠加字符编号(就象在C语言里一样)的形式列出。-c输出文件的i节点的修改时间，并以此排序。-d将目录象文件一样显示，而不是显示其下的文件。-e输出时间的全部信息，而不是输出简略信息。-f-U对输出的文件不排序。-g无用。-i输出文件的i节点的索引信息。-k以k字节的形式表示文件的大小。-l列出文件的详细信息。-m横向输出文件名，并以“，”作分格符。-n用?值?UID,GID代替名称。-o显示文件的除组信息外的详细信息。-p-F在每个文件名后附上一个字符以说明该文件的类型，“*”表示可执行的普通文件；“/”表示目录；“@”表示符号链接；“|”表示FIFOs；“=”表示套接字(sockets)。-q用?代替不可输出的字符。-r对目录反向排序。-s在每个文件名后输出该文件的大小。-t以时间排序。-u以文件上次被访问的时间排序。-x按列输出，横向排序。-A显示除“.”和“..”外的所有文件。-B不输出以“~”结尾的备份文件。-C按列输出，纵向排序。-G输出文件的组的信息。-L列出链接文件名而不是链接到的文件。-N不限制文件长度。-Q把输出的文件名用双引号括起来。-R列出所有子目录下的文件。-S以文件大小排序。-X以文件的扩展名(最后一个.后的字符)排序。-1一行只输出一个文件。--color=no不显示彩色文件名--help在标准输出上显示帮助信息。--version在标准输出上输出版本信息并退出。只列出子目录1.ls-F|grep/$或者aliassub="ls-F|grep/$"(linux)2.ls-l|grep"^d"或者ls-lL|grep"^d"(Solaris)计算当前目录下的文件数和目录数下面命令可以分别计算当前目录下的文件和目录个数：#ls-l*|grep"^-"|wc-l----tocountfiles#ls-l*|grep"^d"|wc-l-----tocountdir显示彩色目录列表打开/etc/bashrc,加入如下一行:aliasls="ls--color"下次启动bash时就可以像在Slackware里那样显示彩色的目录列表了,其中颜色的含义如下:1.蓝色-->目录2.绿色-->可执行文件3.红色-->压缩文件4.浅蓝色-->链接文件5.灰色-->其他文件ls-tl--time-style=full-isosshdls-ctl--time-style=long-iso-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------附:du-sh查看当前文件夹大小du-sh*|sort-n统计当前文件夹(目录)大小，并按文件大小排序附送:du-skfilename查看指定文件大小Linux:ls以K、M、G为单位查看文件大小Linux:ls以K、M、G为单位查看文件大小。#manls……-h,--human-readableprintsizesinhumanreadableformat(e.g.,1K234M2G)……#lscuss.warnohup.out#ls-ltotal30372-rw-r--r--1rootroot31051909May2410:07cuss.war-rw-------1rootroot0Mar2013:52nohup.out#ls-lhtotal30M-rw-r--r--1rootroot30MMay2410:07cuss.war-rw-------1rootroot0Mar2013:52nohup.out#ll-htotal30M-rw-r--r--1rootroot30MMay2410:07cuss.war-rw-------1rootroot0Mar2013:52nohup.out[root@localhostrice_f2]#ls-lhs总计28G15G-rw-r--r--1rootroot15G06-0414:35all.txt8.0K-rwx--x--x1rootroot63206-0415:57hash.pl371M-rw-r--r--1rootroot371M06-0318:061.fa360M-rw-r--r--1rootroot359M06-0318:072.fna8.0K

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