Linux應用編程和網絡編程
第一部分 3.1 Linux中文件IO
3.1.1 應用編程框架介紹
3.1.1.1 什麼是應用編程
（1）整個嵌入式Linux核心課程包括5個點，按照學習順序依次是：
裸機、C高級、uboot和系統移植，linux應用編程和網絡編程、驅動。
（2）典型的嵌入式產品就是基於嵌入式Linux操作系統來工作的。典型的嵌入式產品的研發過程
就是：第一步讓linux系統在硬件上跑起來（系統移植工作），第二步基於Linux系統來開發應用程序
實現產品功能。
（3）基於Linux去做應用編程，其實就是通過調用Linux的系統API來實現應用需要完成的任務。
3.1.1.3 課程設計思路
學會如何使用Linux系統提供的API（和C庫函數）來實現一定的功能，通過學習對應用層的編程有
所掌握來配合後面驅動的學習。
如果希望深入學習Linux應用尤其是網絡編程知識，可以去看一些專門介紹這一塊的書。
3.1.1.4 什麼是文件IO
（1）IO就是input/output，輸入/輸出。文件IO的意思就是文件的讀寫。
3.1.2 文件操作的主要接口API
3.1.2.1 什麼是操作系統API
（1）API是一些函數，這些函數是由Linux系統提供支持的，由應用層程序來使用。
（2）應用層程序通過調用 API來調用操作系統中的各種功能，來幹活。
（3）學習一個操作系統，其實就是學習使用這個操作系統的API。
（4）今天我們要使用Linux系統來讀寫文件，手段就是學習Linux系統API中和文件IO
有關的幾個。
3.1.2.2 linux常用文件IO接口
（1）open、close、write、read、lseek函數
3.1.2.3 文件操作的一般步驟
（1）在Linux系統中要操作一個文件，一般是先open打開一個文件，得到一個文件描述符，
然後對文件進行讀寫操作（或其他操作），最後關閉（close）文件即可。
（2）強調一點：我們對文件進行操作時，一定要先打開文件，打開成功後才能去操作
（如果打開本身失敗，後面就不用操作了）；最後讀寫完成之後一定要close關閉文件，
否則可能會造成文件損壞。
（3）文件平時是存在塊設備中（硬盤，NAND FLASH、SD卡）的文件系統中的，我們把這種文件
叫靜態文件。當我們去open打開一個文件時，Linux內核的操作包括：內核在進程中建立了一個打開
文件的數據結構，記錄下我們打開的這個文件；內核在內存中申請一段內存，並且將靜態文件的內容
從塊設備中讀取到內存中特定地址管理存放（叫動態文件）。
（4）打開文件後，以後對這個文件的讀寫操作，都是針對內存中這一份動態文件的，而不是針對
靜態文件的。當我們對動態文件進行讀寫後，此時內存中的動態文件和塊設備中的靜態文件就不同步了，
當我們close關閉動態文件時，close內部內核將內存中的動態文件的內容去更新（同步）塊設備中的
靜態文件。
（5）常見的一些現象：
第一個：打開一個文件時比較慢，內核讀塊設備需要一些時間
第二個：我們寫了 一半的文件，如果沒有點保存直接關機/斷電，
重啓後文件內容丟失。
（6）爲什麼要這麼設計？
爲什麼不直接在塊設備裏面操作？
因爲塊設備本身有讀寫限制（回憶NandFlash、SD等塊設備的讀寫特徵，爲什麼叫塊設備，因爲
只能按塊去讀，按塊去寫，這種操作顯然不靈活，例如你要改文件中的一個字，如果在塊設備裏面
操作，整個塊是一起操作的）。而內存可以按字節爲單位來操作，而且可以隨機操作（任意指定一個
地址，然後去操作這個地址，沒有順序限制，可以任意隨機去訪問，所以我們的內存叫RAM,很靈活。），
所以內核設計文件操作時就這麼設計了。
3.1.2.4 重要概念：文件描述符
（1）文件描述符其實實質是一個數字，這個數字在一個進程中表示一個特定的含義，
當我們open打開一個文件時，操作系統在內存中構建了一些數據結構來表示這個動態文件，
然後返回給應用程序一個數字作爲文件描述符，這個數字就和我們內存中維護這個動態文件的
這些數據結構掛鉤綁定上了，以後我們應用程序如果要操作這個動態文件，只需要用這個文件描述符
進行區分。
（2）一句話講清楚文件描述符：文件描述符就是用來區分一個程序打開的多個文件的。
（3）文件描述符的作用域：就是當前的進程，出了當前進程這個文件描述符就沒有意義了。