시스템 프로그래밍 3일차

시스템 프로그래밍 3일차

유튜브 강의 참고

File read & write

read

$ man -s 2 read
#include <unistd.h>

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

fd (file descriptor)

• 읽으려는 파일의 file descriptor

buf (buffer)

• 읽은 내용을 저장할 buffer의 시작 주소

count

• 읽을 byte 수

Return

• 0: 파일의 끝(EOF)에 도달, -1: 에러

write

$ man -s 2 write
#include <unistd.h>

# const 수정이 불가
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

fd (file descriptor)

• 기록하려는 파일의 descriptor

buf (buffer)

• 기록할 내용이 저장된 buffer의 시작 주소

count

• 기록할 byte 수

return: 실제로 기록한 byte 수

• -1: 에러

File offset

• File operation (read/write)를 적용할 위치
• 파일의 시작점부터 현재 위치까지의 byte 수
• Read(2)/write(2) 수행 시, 읽은/기록한 byte 수 만큼 순차적으로 이동

read write 실습

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
  int rfd, wfd, n;
  char buf[10];

  rfd = open("hello.txt", O_RDONLY);
  if(rfd == -1) {
          perror("Open hello.txt");
          exit(1);
  }

  wfd = open("hello.bak", O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, 0644);
  if (wfd == -1) {
          perror("Open hello.bak");
          exit(1);
  }

  while ((n = read(rfd, buf, 6)) > 0){
          if (write(wfd, buf, n) != n) perror("Write");
          printf("%d", n);
  }

  if (n == -1) perror("Read");

  close(rfd);
  close(wfd);
  return 0;
}

# hello.txt 생성
root@test-ubuntu:~/test/2-3# echo "Hello system programming" > hello.txt
# hello.bak 파일 없는거 확인
root@test-ubuntu:~/test/2-3# cat hello.bak
cat: hello.bak: No such file or directory
# 실행파일 실행
root@test-ubuntu:~/test/2-3# ./read_write.out 
# hello.txt 가 백업 된 것을 확인
root@test-ubuntu:~/test/2-3# cat hello.bak 
Hello system programming

File access methods

순차 접근 (Sequential access)

• File을 record(or bytes) 단위로 순서대로 접근
• fgetc()

직접 접근 (Directed access)

• 원하는 Block를 직접 접근
• lseek(), seek()

lseek (직접 접근)

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

fd (file descriptor)

• 대상 file descriptoroffset
• 이동시킬 byte 수 (양수 or 음수)whence
• 기준 위치Return: 이동후 file offset
• -1: 에러

whence

• SEEK_SET: 파일 시작
• SEEK_CUR: 현재 위치
• SEEK_END: 파일의 끝

사용 예

lseek(fd, 5, SEEK_SET);

• 파일 시작에서 5번째 byte로 이동
• lseek(fd, 0, SEEK_END);
• 파일 끝으로 이동
• cur_offset = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
• 내 현재 위치

file offset 실습

#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
  int fd, n;
  off_t start, cur;
  char buf[256];

  fd = open("linux.txt", O_RDONLY);
  if (fd == -1) {
          perror("Open linux.txt");
          exit(1);
  }

  start = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);     // 현재 위치 저장
  n = read(fd, buf, 255);             // 0 byte에서 255 byte 까지 저장
  buf[n] = '\0';                      // `\0`는 문자열 마지막 의미
  printf("offset start=%d, Read Str=%s, n=%d\n", (int)start, buf, n);    // 현재 위치 start 출력, Str 출력, 남은 byte수 출력
  cur = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);
  printf("offset cur=%d\n", (int)cur);

  start = lseek(fd, 6, SEEK_SET); // 6번째 byte로 이동
  n = read(fd, buf, 255);         // 6번째 byte에서 255 바이트까지 읽기
  buf[n] = '\0';                  // `\0`는 문자열 마지막 의미
  printf("Offset start=%d, Read Str=%s", (int)start, buf);        // 현재 위치 start 출력, Str 출력, 남은 byte수 출력

  close(fd);

  return 0;
}

# linux.txt 생성
root@test-ubuntu:~/test/2-3_seek# echo "Linux System Programming" > linux.txt
# 실행파일 실행
root@test-ubuntu:~/test/2-3_seek# ./seek.out 
# 출력
offset start=0, Read Str=Linux System Programming
, n=25
offset cur=25
Offset start=6, Read Str=System Programming

Page cache & write-Back

Page cache

• In-memory store of recently accessed data from an on-disk filesystem
• disk 접근 시간 절약을 위해 kernel 내부적 기법

Page write-back

• Page cache에 변경 된 내용을 disk에 반영하는 것
• 반영 시기는 kernel이 결정

fsync

#include <unistd.h>
int fsync(int fd);

Page write-back을 강제로 수행

fd (file descriptor)

• fd (file descriptor)

  Return

• 0: success
• -1: error