這篇文章給大家分享的是有關(guān)Linux下的文件類型有什么的內(nèi)容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧。

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在Linux系統(tǒng)下，有七類文件類型：

• 普通文件(-)

• 目錄(d)

• 軟鏈接(字符鏈接L)

• 套接字文件(S)

• 字符設(shè)備(S)

• 塊設(shè)備(B)

• 管道文件(命名管道P)

普通文件、目錄、軟鏈接無需多解釋。下面帶大家了解一下管道文件、套接字文件、字符設(shè)備、塊設(shè)備類型。

管道文件

管道分為匿名管道和命名管道。管道都是一端寫入、另一端讀取，它們是單方向數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，它們的?shù)據(jù)都是直接在內(nèi)存中傳輸?shù)?，管道是進程間通信的一種方式，例如父進程寫，子進程讀。

在shell中匿名管道就是一個管道符號"|"，例如ls | grep xxx，其中l(wèi)s對應(yīng)的進程是這個獨立進程組中的父進程，grep對應(yīng)的進程是子進程，父進程寫子進程讀。

在編程語言中，匿名管道是通過創(chuàng)建兩個文件句柄或文件描述符(例如A、B)來實現(xiàn)的，一個文件句柄用于寫數(shù)據(jù)(例如A寫入端，數(shù)據(jù)寫入A將自動推入B中)，另一個文件句柄用于讀數(shù)據(jù)(即B)。

對于命名管道，即有名稱的管道，命名管道將文件保留在文件系統(tǒng)中，它也稱為FIFO，也就是first in first out。雖然命名管道文件保留在文件系統(tǒng)中，但是這個文件只是使用命名管道的一個入口，在使用命名管道傳輸數(shù)據(jù)的時候，仍然是在內(nèi)存中進行的，也就是說并不會因為保留在文件系統(tǒng)上命名管道的效率就低了。

在shell中，可以使用mknod命令或mkfifo命令創(chuàng)建命名管道，在寫某些特殊需求的shell腳本時，命名管道非常有用。實際上，在Bash 4之后就支持協(xié)程(使用coproc命令)的功能了(ksh和zsh老早就支持協(xié)程)，但是協(xié)程的需求都能通過命名管道來實現(xiàn)。

一般的管道都是單向通信的，無法實現(xiàn)雙向通信的功能，也就是只能一邊寫一邊讀，不能兩邊都能讀、寫。如果要實現(xiàn)雙向通信，可以創(chuàng)建兩根管道(這樣就有4個文件句柄，兩個讀端，兩個寫端)，或者使用更方便的套接字。

套接字(Socket)

套接字用來實現(xiàn)兩端通信，正如上面分析的，可以實現(xiàn)雙向管道的進程間通信功能。不僅如此，套接字還能通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)跨主機的進程間通信功能。

套接字需要成對才有意義，也就是分為兩端，每一端都有用于讀、寫的文件描述符(或文件句柄)，相當(dāng)于兩根雙向通信的管道。

套接字根據(jù)協(xié)議族的方式分為兩大類：網(wǎng)絡(luò)套接字(AF_INET類型，根據(jù)ipv4和ipv6分為inet4和inet6)和Unix Domain套接字(AF_UNIX類型)。當(dāng)然，從協(xié)議族往下，套接字可細分為很多種類型，例如INET套接字可以分為TCP套接字、UDP套接字、鏈路層套接字、Raw套接字等等。其中網(wǎng)絡(luò)套接字是網(wǎng)絡(luò)編程的基礎(chǔ)和核心。

Unix Domain套接字

對于單機的進程間通信，使用Unix Domain套接字比Inet套接字更好，因為Unix Domain套接字沒有網(wǎng)絡(luò)通信組件，也就是少了很多網(wǎng)絡(luò)功能，它更加輕量級。實際上，某些語言在某些操作系統(tǒng)平臺上實現(xiàn)的管道功能就是通過Unix Domain來實現(xiàn)的，可想而知其高效率。

Unix Domain套接字有兩個文件句柄(例如A、B)，這兩個文件句柄都是同時可讀、可寫的句柄。進程1向A寫入數(shù)據(jù)，將自動推送到B上，進程2可從B上讀取從A寫入的數(shù)據(jù)，同理進程2向B中寫入數(shù)據(jù)將自動推送到A上，進程1可從A上讀取從B寫入的數(shù)據(jù)。如下：

進程1            進程2
------------------------
A   ----------->  B
B   ----------->  A

在編程語言中，創(chuàng)建Unix Domain Socket自然有對應(yīng)的函數(shù)輕松創(chuàng)建(可man socketpair)。對于bash shell，可以通過nc命令(NetCat)來創(chuàng)建，或者干脆使用兩個命名管道來實現(xiàn)對應(yīng)的功能。如有需要，可自行了解如何在bash shell中使用Unix Domain套接字。

網(wǎng)絡(luò)套接字

對于跨網(wǎng)絡(luò)的進程間通信，需要使用網(wǎng)絡(luò)套接字。每個網(wǎng)絡(luò)套接字都由5部分組成，它們稱為套接字的5元組。格式如下：

{protocol, src_addr, src_port, dest_addr, dest_port}

即協(xié)議、源地址、源端口、目標(biāo)地址、目標(biāo)端口。

每端套接字在內(nèi)核空間都有兩個buffer(即一對socket有4個buffer)，每一端都有recv buffer和send buffer。進程1向自己的套接字的send buffer寫入數(shù)據(jù)，將發(fā)送到對端的recv buffer中，然后對端的進程2就可以從recv buffer中讀取數(shù)據(jù)，反之亦然。

但是在真正可以讀、寫網(wǎng)絡(luò)套接字之前，網(wǎng)路套接字還需要一些設(shè)置。服務(wù)端套接字創(chuàng)建(socket()函數(shù)，創(chuàng)建后就會有一個文件句柄或文件描述符供讀、寫操作)后，還要綁定地址(通過bind()函數(shù))和監(jiān)聽端口(通過listen()函數(shù))，客戶端則只需要創(chuàng)建套接字后，直接使用connect()函數(shù)向服務(wù)端套接字發(fā)起連接請求即可。

對于TCP套接字，客戶端發(fā)起連接請求即表示要和服務(wù)端進行三次握手(內(nèi)核完成，和用戶空間進程無關(guān))。將這三次握手的每一次進行細分，第一次客戶端發(fā)送SYN請求，服務(wù)端接收到SYN后，內(nèi)核將這個連接放進syn queue中并設(shè)置狀態(tài)為syn-recv，然后發(fā)送ack+syn給客戶端，當(dāng)接收到客戶端回復(fù)ack后，內(nèi)核將連接從syn queue移到established queue（或accept queue）中并將連接的狀態(tài)標(biāo)記為established。最后等待用戶空間的進程發(fā)起accept()系統(tǒng)調(diào)用讓內(nèi)核將其從accept queue中移除。被accept()后的連接表示已經(jīng)建立好的連接，可以真正實現(xiàn)兩端進程間的數(shù)據(jù)傳輸。

更多關(guān)于TCP套接字的原理，參見我的另一篇文章：不可不知的socket和TCP連接過程。

塊設(shè)備和字符設(shè)備

塊設(shè)備是硬件設(shè)備，通過隨機(不一定是順序)訪問固定大小的數(shù)據(jù)塊(chunk)來區(qū)分。固定大小的chunk稱為塊(block)。最常見的塊設(shè)備是硬盤，但也存在許多其他塊設(shè)備，如軟盤驅(qū)動器、藍光閱讀器和閃存。注意，這些都是掛載文件系統(tǒng)的設(shè)備，文件系統(tǒng)就像是塊設(shè)備的通用語言。

字符設(shè)備通過連續(xù)的流數(shù)據(jù)訪問，一個字節(jié)接著一個字節(jié)。典型的字符設(shè)備是終端(終端分多種，由物理的也有虛擬的)和鍵盤。

區(qū)分塊設(shè)備和字符設(shè)備最簡單的方法是看數(shù)據(jù)訪問的方式。能隨機訪問獲取數(shù)據(jù)的是塊設(shè)備，必須按字節(jié)順序訪問的是字符設(shè)備。

如果可以這里讀一點數(shù)據(jù)，那里讀一點數(shù)據(jù)，最后串成一整段連續(xù)的數(shù)據(jù)，那么這個就是塊設(shè)備，就像硬盤上的數(shù)據(jù)是不連續(xù)的，有可能需要通過隨機訪問的方式獲取一段數(shù)據(jù)。比如磁盤上一個稍大一點的文件，可能前10k數(shù)據(jù)是連續(xù)的數(shù)據(jù)塊或在連續(xù)的扇區(qū)內(nèi)，之后的10k數(shù)據(jù)在離它很遠甚至在不同的柱面上。

如果一段數(shù)據(jù)中的每個字節(jié)都跟訪問時的字節(jié)順序是一樣的，即字節(jié)先后順序從訪問獲取時到最后處理數(shù)據(jù)的過程中都是完全一致的，那么這個就是字符設(shè)備。換句話說，字符設(shè)備可以看作是流設(shè)備。就像鍵盤輸入數(shù)據(jù)一樣，連續(xù)敲兩個字鍵，這兩個鍵對應(yīng)的字節(jié)數(shù)據(jù)在被接收的時候一定是先敲的在前面，后敲的在后面。同理終端設(shè)備也是以一樣的，程序?qū)?shù)據(jù)輸出到終端時，程序先輸出字母a再輸出數(shù)字3，那么顯示在終端上時一定是a在前，3在后。

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