malloc实现机制、缓冲机制、文件操作、mmap虚拟地址（day06）

一、malloc的实现机制（缓冲机制）
库函数跟系统调用之间的关系
什么是缓冲？
内存分配的原理。

封装    函数A的实现代码中调用了函数B。函数B的功能是函数A主要的功能，这样就说函数A封装了函数B。

举例说明  malloc的实现机制（缓冲）  代码参见malloc.c
080f8-
33块

内存管理结束了

二、文件的操作（文件内容的操作）

文件的打开、关闭、读、写、读写位置的重定位
标c中   fopen()  fclose()  fread() fwrite() fseek()...
系统调用  open() close() read()  write() lseek()
open()
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

int open(const char *pathname, int flags,...);
功能：打开一个文件，有可能创建一个文件
参数：
pathname:指定要打开的文件的名字
flags:

三选一：
O_RDONLY：只读
O_WRONLY：只写
O_RDWR：可读可写

另外，可以按位或0个或多个创建标记和状态标记
O_CREAT: 如果文件不存在，创建文件。第三个参数mode指定了新文件的权限。新文件的权限为mode & ~umask

O_EXCL:如果和O_CREAT在flags中被一起指定，文件存在，报错。

O_NOCTTY:
O_TRUNC:打开的文件存在，并且是一个普通文件，有写的权限，那么文件内容清空

O_APPEND:以追加方式打开文件，文件的都写位置被定位在文件的末尾。

...:可变参数.可变参数的类型、个数取决于可变参数前边的那个参数。
返回值：
返回一个新的文件描述符
-  错误  errno被设置

补充：

文件描述符   小的  非负整数？
文件描述符是当前进程没有打开的、最小的文件描述符。

进程   程序运行的实例。每个进程都有自己的pid。每个进程还有自己的户口本，专业术语称作PCB  （process control block）

PCB中记录了进程使用到的资源。（软件资源   硬件资源）
struct task{

};
有一个成员记录了，这个进程打开的文件。

进程默认从bash继承0  2三个文件描述符
   标准输入     键盘   STDIN_FILENO
   标准输出     显示器  STDOUT_FILENO
   标准错误输出  显示器 STDERR_FILENO

文件的类型
linux下一切皆文件。
-rw-rw-r--  tarena tarena    8月   : malloc.c

-   普通文件
d   文件夹类型的文件
c   字符设备文件
b   块设备文件
s   socket文件
p   管道文件
l   软链接文件

权限的问题
rw-rw-r-- 文件的权限
linux是一款多用户多任务的操作系统
所谓的多用户就是多个用户可以同时登陆操作系统，在操作系统上维护自己的工作。

老大    root
为每个用户指定了用户的地盘   用户工作主目录（家目录）~
把用户分成很多的组。一个用户可以属于多个组。一个用户组包含多个用户。

r   read
w   write
x   execute

文件的拥有者    属主 u 属组 g
                其他人 o
所有的用户 a

改变文件的权限
chmod  权限   文件的名字
权限的构成
u+x
u-x
g-w
g+w

可以使用数字表示权限。8进制的数据

umask是什么玩意？
umask是权限掩码

umask

-------w-

创建文件的时候，将掩码中出现在权限位去除。

创建普通文件的时候。权限默认为是0666。
rw-rw-rw-  默认指定的权限    rw-rw-rw-
-------w-  umask             rwxrwxr-x
rw-rw-r--  最终的权限        rw-rw-r--

mode&~umask

----wx-wx
rw-rw-rw-
rwxr--r--
rw-r--r--

close()
#include <unistd.h>
int close(int fd);
功能：关闭一个文件描述符
参数:
fd:指定要关闭的文件描述符
返回值：
-   错误 errno被设置
    成功

举例说明
、以只读方式打开文件。代码参见r_file.c
注意：为了方便对文件的操作，将文件操作中使用的头文件进行封装。p_file.h

、以读写方式打开文件，文件不存在，创建文件，权限指定为0644.文件存在，报错，文件已经存在。
代码参见 rw_file.c   

、以读写方式打开文件，文件不存在创建文件，指定文件的权限为0664。文件存在，将文件内容清空
代码参见   rw1_file.c

read()/write()
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
功能：从文件中读取数据
参数：
fd:指定了具体的文件，从这个文件里读取数据
buf:将读取的数据存放到buf指定的地址空间里
count:向系统申请的要读取的字节数
返回值：
返回的是实际读取到的字节数。0到达了文件的末尾。
-  错误   errno被设置

#include <unistd.h>
ssize_t  write(int fd,const void *buf,size_t count);
功能：向文件写数据
参数：
fd:指定了具体的文件
buf:指定了内容存放的地址
count:指定了写入文件的字节数
返回值：
-  错误  errno被设置
返回写入文件中的字节数

举例说明  文件操作系统调用的使用   编写代码实现cat命令的功能。编译成可执行文件的名字为pcat
代码参见pcat.c

总结：
一、malloc的实现原理   缓冲机制
二、文件的操作
open   close   read  write

三、使用mmap将文件映射到进程的虚拟地址，通过对内存里数据的修改，直接修改文件的内容。