2.2.4 关于API函数的进一步解释
前文只是给出一个实例，并没有对所用到的API做任何解释。本节将对所使用的API函数进行一个简单的解释。限于篇幅，本节无法解释所有内容，关于API的详细描述大家可以通过man命令查看帮助文件，或者阅读参考文献[3]。
2.2.4.1 open()函数
open()函数用于打开/创建一个文件。该函数的语法格式如下：
其中，包含3个参数，分别是文件路径、旗标和模式。
文件路径是文件位置和名称的描述。旗标是对该接口功能的精细化控制，如只读打开，读写打开等。模式是指文件的具体权限信息，也就是文件的RWX-GUO属性，该参数可以省略。
open()函数执行成功后会返回一个整型变量，这个返回值就是文件描述符。文件描述符用于标识一个文件，后续的操作都要依赖该文件描述符。
对于文件的访问特性，可以通过open()函数的flags参数指定。比如，在打开文件时，如果flags包含O_SYNC时则表示同步写入，此时要求文件系统将数据写入持久化设备后再返回。而在默认情况下则是数据写入缓存后就会直接返回。
open()函数的功能特别丰富，限于篇幅，本节不再逐一介绍。大家可以通过Linux的man命令获得关于该函数的更多解释。可以在Linux命令行执行如下命令获得帮助信息：
执行上述命令后可以输出open()函数的详细说明，如图2-3所示。在上述命令中数字用于选择具体的章节。这是因为在Linux的手册中可能同一个关键字会有多个不同的说明，如有些是API函数、有些是命令等。
图2-3 open()函数的详细说明
2.2.4.2 read()函数
打开文件之后就可以对文件进行读/写操作。先介绍一下读取操作，可以使用read()函数来实现，该函数的语法格式如下：
该函数有3个参数，第1个参数是文件描述符，用于确定从哪个文件读取数据；第2个参数是缓冲区，用于存储读取的数据，在使用前需要分配内存空间；第3个参数是读取的字节数。read()函数的返回值如果大于0则表示实际读取的字节数，小于0则表示该函数出错。
代码2-1就有read()函数的应用，while循环的条件是读取的字节数。如果实际读取了数据，则进入循环体，否则跳出循环。
2.2.4.3 write()函数
write()函数的用法与read()函数的用法类似，也包含3个参数。其中，第1个参数是文件描述符，用于确定向哪个文件写入数据；第2个参数是缓冲区，用于存储待写入的数据；第3个参数是写入的字节数。该函数的语法格式如下：
在通常情况下，write()函数的返回值与参数count的值相同，在某些情况下可能会出现返回值小于count。因此，在一般情况下，通过一个循环来保证读取的数据被全部写入。在极端情况下会出现写入出错，如磁盘容量不足或磁盘出现故障等，此时返回值小于0。
2.2.4.4 close()函数
close()函数的作用是将文件关闭，只有一个参数，就是之前打开的文件描述符。其语法格式如下：
本节主要介绍了Linux文件系统在程序员层面的API接口。主要集中在单个文件访问层面。其实文件系统的访问接口很多，除了文件访问，还有目录访问、文件锁和映射等，这些内容后续再做介绍。
读到这里，不知道大家是否有如下几个疑问。
（1）为什么这些API通过一个整数（文件描述符）来标识一个文件？
（2）当多个进程打开同一个文件时，文件描述符在不同进程中是怎样的？
要想解答上述问题，还得继续深入挖掘文件系统的实现细节，在后面章节对文件系统原理的介绍中我们会逐渐拨开疑云。