本篇涉及文件的創建、打開、讀和關閉。

文件為操作系統服務和設備提供了一個簡單而一致的 接口 。“接口”指的是一種約定或標準，通過提供一個一致的接口，可以為上層隱藏底層硬件和服務的復雜性，上層無需關注它們的具體實現細節。
比如操作系統中的文件系統。文件可以存儲在硬盤上，也可以存儲在光盤上、磁帶上。不同的硬件之間差別很大，文件系統也不相同。但是只需要抽象出 5 個基本的函數：open 、close 、read、write 和 ioctl，應用程序就可以不用理會文件用的是什么文件系統、存儲在哪里，就可以完成文件的操作。這 5 個基本函數的定義就是接口。

在 Linux 中，一切(或幾乎一切)都是文件。

操作系統的核心部分，即內核，是一組 設備驅動程序 。它們是一組對系統硬件進行控制的底層 接口。

為了向用戶提供一個一致的接口，設備驅動程序封裝了所有與硬件相關的特性。硬件的特有功能通常可通過 ioctl (用于 I/O 控制) 系統調用來提供。

低層次文件訪問

使用 系統調用 函數訪問文件，屬于低層次文件訪問方式。

write 函數

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main(int argc, char *argv[])
{char *test_str = "Here is some data\n";write(1, test_str, strlen(test_str));exit(0);
}

• 頭文件 unistd.h 包含了許多與 POSIX 操作系統 API 相關的定義和函數原型，例如 write 函數。
• 頭文件 stdlib.h 包含 exit 函數
• 頭文件 string.h 包含處理字符串的函數原型，例如 strlen 。
• write 函數是系統調用，原型為 size_t write (int __fd, const void *__buf, size_t __n)，在本例中，將 test_str 中的內容寫入到文件描述符 1 所代表的設備上(標準輸入)。
  write 函數返回寫入的字節數，出錯返回 -1。
• 調用 exit 函數來結束程序。這里的參數0表示程序正常退出。

read 函數

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main(int argc, char *argv[])
{char error_read_message[] = "Error writing to stdout\n";char buffer[8];int nread;nread = read(0, buffer, 8);if(nread == -1)write(2, error_read_message, strlen(error_read_message));write(1, buffer, nread);exit(0);
}

• 調用 read 函數從文件描述符 0（即標準輸入）讀取最多 8 個字節的數據到 buffer 中，并將讀取的字節數存儲在 nread 中。注意它返回實際讀入的字節數，這可能會小于 8 。
• 讀取最多 8 個字節數據，這表示多于 8 個字符時，只會取前 8 個字符，不會導致溢出。
• 在 shell 中運行這個程序，read 函數從標志輸入中讀取數據，shell 將標準輸入映射到鍵盤上。當按下回車鍵時，shell 將輸入的內容發送給程序。注意輸入的數據包含換行符。