시스템 프로그래밍이란
- 운영체제, 하드웨어와 상호작용을 프로그래밍 하는 것
- 커널이 제공하는 기능을 직접 제공받으며 low-level에서 동작하는 프로그램을 작성하는 것
- 커널이 제공하는 기능: 시스템 콜 주로 활용
- 운영체제, 네트워크 파트에서 학습한 내용을 소스코드 레벨에서 관측
- 타 프로그래밍 언어를 이용하더라도 공통적으로 사용될 시스템 프로그래밍 개념
vi, vim 편집기
- vi 파일이름을 통해 파일 생성 가능
파일 디스크립터(File Descripter)
- 프로세스는 운영체제로부터 파일을 할당받는다. 이걸 어떻게 구분할까?
- 파일을 식별하기 위해 운영체제로부터 할당받은 정보
- 입출력장치, 파이프, 소켓도 파일 디스크립터로 식별
- 일반적으로 0 이상의 정수 형태
- 프로세스가 파일을 열거나 생성할 때 운영체제는 해당 파일에 대한 파일 디스크립터 할당
- 저수준에서 파일을 식별하는 정보
- 고정된 파일 디스크립터 값(표준 입출력)
- 0번: 표준 입력
- 1번: 표준 출력
- 2번: 표준 에러
파일 디스크립터 반환받기:파일 열기
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);O_RDONLY:읽기 전용으로 열기
O_WRONLY:쓰기 전용으로 열기
O_RDWR:읽기 쓰기 전용으로 열기
O_CREAT:파일이 없다면 생성하기(mode_t mode 필수)
O_TRUNC:기존 파일 내용 삭제
O_APPEND:파일의 끝 지점부터 쓰기 시작(추가하기)
Parameter
- pathname:파일 경로, flag: 접근 플래그, mode: 파일 생성시 모드
리눅스의 권한 설정
- 소유자(rwx), 그룹(rwx), other(rwx)
- 일기 4, 쓰기 2, 실행 1 Owner, Group, Other
Return
- 성공시 파일 디스크립터
- 실패시 -1
파일 닫기
int close(int fd);Parameter
- fd:닫고자 하는 파일 디스크립터
Return
- 성공시 0
- 실패시 -1
open-close 예제 코드
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main() {
int fd; //변수 선언
// 파일을 열고 파일 디스크립터를 얻음
fd = open("example.txt", O_RDONLY);
if (fd == -1) {
perror("Failed to open the file");
return 1;
}
printf("File descriptor: %d\n", fd);
// 파일을 닫음
if (close(fd) == -1) {
perror("Failed to close the file");
return 1;
}
return 0;
}자바의 파일 디스크립터
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FileDescriptor;
import java.io.IOException;
public class File_2 {
public static void main(String[] args) {
try {
String filePath = "example.txt";
// 파일 디스크립터로 파일 열기
FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);
FileDescriptor fd = fis.getFD();
// 파일 디스크립터 값 출력
System.out.println("파일 디스크립터 값: " + fd.toString());
// 파일 디스크립터를 이용한 파일 읽기
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = fis.read(buffer);
System.out.println("파일 내용: " + new String(buffer, 0, bytesRead));
// 파일 닫기
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}파이썬의 파일 디스크립터
f_name = "example.txt"
fileObject = open(f_name, "r")
print("The file descriptor for %s is %s" % (f_name, fileObject.fileno()))파일 포인터
- (C 언어) FILE*타입
- 파일을 스트림처럼 읽고 쓰기 위한 자료형->편리한 함수 기능 많음
- 파일 디스크립터가 저수준에서 파일을 식별하는 저보라면 파일 포인터는 고수준 파일 식별 정보
파일 포인터로 파일 열기
FILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);Parameter
- pathname: 파일경로
- mode: 파일 열기 모드
Return
- 성공시 파일 포인터
- 실패시 NULL
파일 포인터로 파일 닫기
int fclose(FILE *stream);Parameter
- stream: 파일 포인터
Return
- 성공시 0
- 실패시 EOF
파일 포인터 예제
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *file; // 파일 포인터 선언
// 파일 열기 시도
file = fopen("example.txt", "w"); // "example.txt" 파일을 쓰기 모드로 열기
if (file == NULL) {
printf("파일을 열 수 없습니다.\n");
return 1; // 오류 코드 반환
}
// 파일에 데이터 쓰기
fprintf(file, "안녕하세요, 파일에 쓰는 예제입니다.\n");
// 파일 닫기
fclose(file);
return 0; // 프로그램 종료
}파일 디스크립터에서 파일 포인터 반환 받기
FILE *fopen(int fd, const char *mode);Parameter
- fd: 파일 디스크립터
- mode: 권한
Return
- 성공시 파일 포인터
- 실패시 NULL
파일 포인터에서 파일 디스크립터 반환 받기
int fileno(FILE *stream);Parameter
- stream: 파일 포인터
Return
- 성공시 파일 디스크립터
- 실패시 -1
예제 코드
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main() {
FILE *file; // 파일 포인터
int fd; // 파일 디스크립터
// 파일 열기 시도
file = fopen("example.txt", "r");
if (file == NULL) {
perror("파일 열기 오류");
return 1;
}
// 파일 포인터를 파일 디스크립터로 변환
fd = fileno(file);
printf("file descriptor: %d\n", fd);
// 파일 닫기
fclose(file);
return 0;
}
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