用户无法直接访问内核区，但很多操作都需要访问内核区才能完成，比如读写磁盘数据、进程/线程操作等。为此，Linux操作系统提供了一系列的系统函数供用户调用以访问内核区，也就是说：系统函数充当了一个“房屋中介”一样的角色：房东老爷不想成天和房客打交道，但又断不能将房子空闲，因为这是对生产资料的严重浪费，于是乎，房东老爷和房屋中介一拍即合，房东老爷委托中介管理房屋，租户（用户）只需和中介（系统函数）打交道租用房东老爷（内核）的房子。于是就形成了一个诡异的局面：房东老爷占据着生产资料，无需付出任何劳动，就能获取不菲的收入；而中介联合物业，可谓是“珠联璧合”，一齐向万千牛马收取这样或那样的费用...而牛马，又能做什么？
1. 文件的打开和关闭
作为广大的劳动人民，做事情向来有始有终，在Linux中的文件IO操作也是一样，打开了一个文件，就一定要记得关闭已打开的文件。因为这能充分利用系统资源，避免有限的资源浪费...
(1)open
函数原型
-
打开一个已经存在的文件：
int open(const char *pathname, int flags); -
打开磁盘文件, 如果文件不存在, 就会自动创建：
int open(const char* pathname, int flags, mode_t mode);
参数介绍
- const char *pathname: 表示打开的文件名
- int flags：O_RDONLY（只读）、O_WRONLY（只写）、O_RDWR（读写）；可选属性，和前面三种联合使用：O_APPEND（数据追加，不覆盖）、O_CREAT（如果文件不存在则创建文件，存在则无操作）、O_EXCL（和O_CREAT一起使用，如果文件存在，则函数返回-1，表示打开失败）
- mode_t mode：在创建新文件时才需要指定，用于指定权限，这是一个八进制整数，如0777，表示对所属用户、所属组和其他都具有读、写和执行权限
返回值
-
大于0的整数：表示打开成功，并将该整数记录到进程内核区的PCB中的文件描述符表中
-
-1：打开失败
(2)close
#include <unistd.h>
int close(int fd);
文件关闭的函数很简单：fd表示open返回的非负整数；返回值要么为0（表示关闭成功），要么为-1（关闭失败）
2.文件的读写操作
做事情不但有始有终，最重要的是过程，Linux中文件操作开始之后（open函数调用成功之后），我们确实可以什么都不做，然后将其关闭，但这样做的意义就有些抽象了，常见的文件操作是读写数据，即向将数据从磁盘文件中读取到内存，或者将内存中的数据写入到磁盘...
(1)read
函数原型
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
用于读取文件中的数据到内存中
参数
fd：open调用成功后返回的文件描述符，它和某一个磁盘文件形成一个映射关系，即背后是一个磁盘文件或设备文件buf：用户存放读取的数据的缓存count：buf的内存大小，用于表示最大读取的字节数
返回值
- 大于0的整数：表示从文件中读取的字节数
- 0：表示文件读完了
- -1：表示文件读取失败
(2)write
函数原型
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
参数
类比read函数，根据类比推理可知write各个参数的含义
返回值
类比read...
3.文件的其他操作
通过文件的打开open、read、write和close四个函数，我们可以实现对文件的大部分操作了，但假如我们希望自由地读取文件数据，比如读取到文件末尾后，用户又向折回去，这个时候应该怎么办呢？
在私有制的市场经济中，有需求就有市场，换句话说：有需求就有供给，因此有需求就有市场。同样的道理，为了解决上述的用户需求，Linux系统提供了lseek函数来解决用户需求
(1)lseek
通过上文分析我们知道：lseek具备在文件数据中“自由运动”的魔力，现在咱们就来揭晓lseek背后的原理。
其实lseek函数的功能就是一个指向文件数据字节的指针，这个指针能够顺着文件数据来回游荡，像一个幽灵一样地游荡...
函数原型
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
参数
- fd：文件描述符, open() 函数的返回值
- offset：偏移量，依赖于第三个参数
- whence：从哪里开始偏移，SEEK_SET（文件首）、SEEK_END（文件尾部）、SEEK_CUR（当前文件指针处）
说明：当whence是SEEK_END是，offset常常设置为负数
返回值
- 大于0的整数：表示文件指针距离文件首的距离（字节数），即总的偏移量
- -1：表示函数调用失败
2.文件拓展
相信，上过公共课的同志都有一个体会：抢座位。对没错，在计算机系统中也有这样的操作，比如，使用某度网盘下载一个10GB的文件，点击下载之后，操作系统会首先从磁盘中创建一个对应大小的拓展文件，然后再慢慢悠悠、磨磨唧唧地下载这个大文件。这样子就避免了某些特殊情况的发生：假如我剩余的磁盘只有9.9GB，在下载10GB的文件一股脑地下载，下到9.9GB的时候发现没地方了，特别是没有VIP的某度用户，将面临十分崩溃的境况...
可以用一句十分通俗易懂的古语来总结文件拓展：先占茅坑后xx
(1)lseek实现文件拓展
lseek(fd, 1000, SEEK_END);
write(fd, " ", 1);
(2)truncate/ftruncate
这两个函数可以实现文件的截断和拓展
truncate：
int truncate(const char *path, off_t length);
-
path：要截断或拓展的文件名
-
length：文件的最终大小，当文件原字节数size>length时，文件被截断；当文件原字节数size<length时，文件被拓展
-
返回值：成功返回0，失败返回-1
ftruncate：
int ftruncate(int fd, off_t length）
- fd：open函数打开的文件描述符
- length：文件的最终大小，类比truncate的length参数
- 返回值：成功返回0，失败返回-1
