fd, dup()/dup2() system call tutorial

Summary

En este tutorial, Paul y Brendan explican de manera clara y sencilla el concepto de los descriptores de archivo en sistemas operativos, específicamente cómo funcionan stdin, stdout y stderr. Además, se detallan las llamadas al sistema 'dup' y 'dup2', que permiten manipular estos descriptores para redirigir la entrada y salida estándar de un programa. Paul explica cómo utilizar 'dup' para cambiar el origen de la entrada estándar de la terminal a un archivo, y luego usar 'dup2' para restaurar el comportamiento predeterminado. Un enfoque práctico para entender cómo gestionar los descriptores de archivos en programación.

Takeaways

• 😀 Un descriptor de archivo es una entrada en el sistema operativo representada por un número entero que conecta con un archivo o flujo de datos.
• 😀 Los descriptores de archivo predeterminados son 0, 1 y 2, que representan respectivamente la entrada estándar (stdin), la salida estándar (stdout) y el error estándar (stderr).
• 😀 La entrada estándar (stdin) se refiere al archivo del sistema del que se lee la entrada, como cuando se usa un comando como 'cin'.
• 😀 La salida estándar (stdout) se refiere al archivo donde se escribe la salida, como con el comando 'cout', que en realidad coloca los datos en un búfer antes de mostrarlos en la pantalla.
• 😀 La diferencia entre stdout y stderr es que los datos en stderr se imprimen directamente sin pasar por un búfer, mientras que stdout los coloca primero en un búfer.
• 😀 Los sistemas operativos permiten cambiar los descriptores de archivo mediante las llamadas al sistema 'dup' y 'dup2'.
• 😀 'dup' duplica un descriptor de archivo existente en el descriptor de archivo libre más bajo, lo que permite cambiar el flujo de entrada o salida de un archivo.
• 😀 Para cambiar la entrada estándar del terminal a un archivo, se utiliza 'dup' para guardar la entrada estándar original y luego redirigir el flujo a un archivo.
• 😀 'dup2' se usa para restaurar un descriptor de archivo previamente guardado, como restaurar la entrada estándar al terminal después de haberla cambiado por un archivo.
• 😀 El flujo de datos puede ser redirigido con 'dup' y 'dup2' para leer de un archivo en lugar de la entrada estándar del terminal y luego restaurar la entrada original del terminal.
• 😀 El proceso de redirigir y restaurar descriptores de archivo puede ser útil cuando se necesita manejar diferentes flujos de entrada y salida en un programa.

Q & A

¿Qué es un descriptor de archivo?

Un descriptor de archivo es una entrada creada por el sistema operativo cuando se abre un archivo, representada por un número entero. Este número es usado para acceder y manipular el archivo en el sistema.

¿Cuáles son los descriptores de archivo estándar?

Los descriptores de archivo estándar son 0, 1 y 2, que representan la entrada estándar (stdin), la salida estándar (stdout) y el error estándar (stderr), respectivamente.

¿Qué hace el descriptor de archivo 'stdin'?

El descriptor de archivo 'stdin' es usado por el sistema para leer datos. Por ejemplo, cuando un usuario ingresa datos a través de la terminal, estos se colocan en 'stdin'.

¿Cómo funciona el comando 'cout' en relación con 'stdout'?

'cout' coloca la salida en un buffer, que luego se vacía al 'stdout'. Esto significa que la salida no se muestra inmediatamente en pantalla, sino que se coloca primero en un buffer para mejorar la eficiencia.

¿Qué diferencia hay entre 'stdout' y 'stderr'?

'stdout' almacena la salida estándar, que se coloca en un buffer y se muestra de manera eficiente en la pantalla. En cambio, 'stderr' imprime directamente la salida en la pantalla sin usar un buffer.

¿Qué hacen las llamadas al sistema 'dup' y 'dup2'?

'dup' y 'dup2' son llamadas al sistema que permiten duplicar descriptores de archivo. 'dup' asigna el descriptor más bajo disponible a un archivo, mientras que 'dup2' reemplaza un descriptor de archivo específico con otro.

¿Cómo podemos cambiar la entrada estándar de la terminal a un archivo?

Para cambiar la entrada estándar, usamos 'dup' para duplicar el descriptor de archivo de 'stdin' y luego asignamos el archivo que queremos leer al descriptor de 'stdin'.

¿Qué hace el comando 'dup' en este contexto?

El comando 'dup' toma un descriptor de archivo, como 'stdin', y lo duplica en el descriptor de archivo más bajo disponible, permitiendo redirigir la entrada o salida sin perder la referencia al descriptor original.

¿Cómo se restaura la entrada estándar original después de usar un archivo como entrada?

Después de usar un archivo como entrada, se puede restaurar la entrada estándar original usando 'dup2', que reemplaza el descriptor de archivo 0 ('stdin') con el descriptor original guardado previamente.

¿Qué ocurre si no se restaura la entrada estándar después de usar un archivo?

Si no se restaura la entrada estándar, las futuras lecturas desde 'stdin' seguirán tomando datos del archivo en lugar de la entrada del teclado, lo que puede afectar el flujo esperado de entrada en el programa.