CS162 Lecture 4: Fork, Introduction to I/O

pthread

• pthread library: POSIX thread library
• POSIX: Portable Operating System Interface(for uniX?)
• 一个重要的观点是,Every is a “File”

File System

• File

  • 是文件系统中被命名的数据
  • 可以是文本，二进制数据
  • Metadata是文件的信息，包括size，Modification time，owner security info，access control

• Directory

  • 包含文件和目录的“文件夹”

I/O and Storage Layers

C High-Level File API - Streams

• 文件高层次的抽象是输入输出流，流被认为是字节序列

C Low-Level File - File Descriptors

• Unix I/O的设计理念是

  • 任何东西都是文件
  • 使用前open
  • 以字节为单位
  • 在kernel中的buffer读写

• 直接使用系统调用实现，而stream是将系统调用read等打包成fread等

• 从加速操作系统的方面来看，应当尽可能少地使用开销巨大的系统调用，如getpid的user版本比kernel版本快了25倍

Process and File

• fork后的子进程复制了父进程的文件描述符表
  

• 因此当shell fork一个新进程时，标准输入0，标准输出1，标准错误2都会被复制到子进程中，在一个进程中关闭文件只会改变这个进程的文件描述符表

• dup用于复制文件描述符

• 在含有多个线程的进程中fork，子进程只会含有一个线程，也就是调用fork的那个进程