系统级I/O
输入/输出（I/O）是在主存和外部设备（如磁盘驱动器、终端和网络）之间拷贝数据的过程。
Unix I/O
一个 Unix 文件就是一个 m 个字节的序列。 所有的 I/O 设备，都被模型化为文件，而所有的输入和输出都被当做对应的文件的读和写来执行。 这种将设备优雅的映射为文件的方式，允许 Unix 内核引出一个简单、低级的应用接口，称为 Unix I/O。
- 打开文件。一个应用程序通过要求内核打开相应的文件，来宣告它想要访问一个 I/O 设备。 内核返回描述符。内核记录有关打开这个文件的所有信息，应用程序只需记住这个描述符。 Unix 外壳创建的每个进程开始时都有三个打开的文件：标准输入（0）、标准输出（1）和标准错误（2）。
- 改变当前的文件位置。 对于每个打开的文件，内核保持着一个文件位置 k，初始为0。这个文件位置是从文件开头起始的字节偏移量。应用程序能够通过执行 seek 操作，显式的设置文件的当前位置为 k。
- 读写文件。一个读操作就是从文件拷贝 n > 0 个字节到存储器。一个写操作就是从存储器拷贝 n > 0 个字节到一个文件。
- 关闭文件。当应用完成对文件的访问之后，应用就通知内核关闭这个文件。作为相应，内核释放文件打开时创建的数据结构，并将这个描述符恢复到可用的描述符池中。无论一个进程因为何种原因终止时，内核都会关闭所有打开的文件并释放他们的存储器资源。
打开和关闭文件
进程通过调用 open 函数来打开一个已存在的文件或者创建一个新文件。若成功则返回新文件描述符。 返回的描述符总是进程中当前没有打开的最小描述符。
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(char *filename, int flags, mode_t mode);flags 参数指明了进程打算如何访问这个文件：
- O_RDONLY：只读
- O_WRONLY：只写
- O_RDWR：可读可写
flags 参数也可以是一个或者更多位掩码的或。mode 参数指定了新文件的访问权限位。
最后，进程通过 close 函数来关闭一个打开的文件。
读和写文件
应用程序通过调用 read 和 write 函数来执行输入和输出。
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, ssize_t n);
ssize_t write(int fd, const void *buf, ssize_t n);用 RIO 包健壮地读写
RIO（Robust I/O）包是一个 I/O 包，会自动处理上下文中所述的不足值。RIO 提供了两类不同的函数：
- 无缓冲的输入输出函数。这些函数直接在存储器和文件之间传送数据，没有应用级缓冲。对将二进制数据读写到网络和从网络读写二进制数据尤其有用。
- 带缓冲的输入函数。 这些函数允许你高校地从文件中读取文本行和二进制数据，这些文件的内容缓存在应用级缓冲区内。
共享文件
内核用三个相关的数据结构来表示打开的文件：
-
描述符表（descriptor table）。每个进程都有它独立的描述符表，它的表项是由进程打开的文件描述符来索引的。 每个打开的描述符表项只想文件表中的一个表项。
-
文件表（file table）。打开文件的集合是由一张文件表来表示的，所有的进程共享这张表。 每个文件表的表项组成包括：1）当前的文件位置；2）引用计数（reference count），即，当前指向该表项的描述符表项数；3）一个指向 v-node 表中对应表项的指针。 关闭一个描述符会减少相应的文件表表项的引用计数。当文件表表项的引用计数为0时，内核会删除这个文件表表项。
-
v-node 表。所有的进程共享 v-node 表，每个表项包含 stat 结构中的大多数信息，包括 st_mode 和 st_size成员。
I/O 重定向
dup2 函数拷贝描述符表表项的 oldfd 到描述符表表项 newfd，覆盖描述符表表项 newfd 以前的内容。
#include <unistd.h>
int dup2(int oldfd, int newfd);