文件系统

文件呢是进程创建的信息逻辑单元. 一个磁盘上有成千甚至几百万的文件, 每一个文件之间相互独立, 唯一不同的是文件时是对磁盘的建模. 进程可以读取一个已经存在的文件, 并且也可以在需要的时候创建文件. 存储在文件中的信息必须是永久的, 不能因为进程的创建而终止或者受到影响. 在操作系统中处理文件的部分叫做文件系统.

文件命名

文件是一种抽象机制, 它提供了在磁盘上保存信息而且方便以后读取的方法.
文件的命名规则在不同的系统中各不相同. 在进程创建文件的时候, 进程会给文件进行命名, 当进程终止时, 该文件依然存在, 其他进程仍然可以访问它.

文件结构

文件的结构可分为字节序列, 记录序列以及数结构.

文件类型

字符类型, 块特殊文件, 目录文件, 字符文件, 链接文件等等.

文件的访问

顺序文件访问, 随机文件访问

文件属性

文件的大小, 文件创建时间, 文件修改时间, 创建者, 拥有者等都属于文件属性, 也叫做元数据

文件操作

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>

#define BUF_SIZE 4096
#define OUTPUT_MODE 0700
int main(int argc, char* argv[])
{
    int in_fd, out_fd, rd_count, wt_count;
    char buffer[BUF_SIZE];
    if(argc != 3)
    {
        exit(1);
    }
    in_fd = open(argv[1], O_RDONLY);
    if(in_fd < 0)
    {
        perror("open");
        exit(1);
    }
    out_fd = creat(argv[2], OUTPUT_MODE);
    if(out_fd < 0)
    {
        perror("creat");
        exit(1);
    }
    while(1)
    {
        rd_count = read(in_fd, buffer, BUF_SIZE);
        if(rd_count <= 0)
        {
            break;
        }
        wt_count = write(out_fd, buffer, rd_count);
        if(wt_count <= 0)
        {
            perror("write");
            exit(1);
        }
    }
    close(in_fd);
    close(out_fd);
    if(rd_count < 0)
    {
        perror("read");
        exit(1);
    }
    return 0;
}

目录

1. 一级目录

在一个目录中包括了所有的文件, 即根目录

2. 层次目录系统

以目录数的形式将文件一级目录有分成好多的目录, 每个目录下也可以继续再创建目录.

文件系统的实现

文件系统存放在磁盘上. 多数磁盘被分成一个或者多个分区, 每一个分区都有自己独立的文件系统. 磁盘的 0 号扇区称为主引导记录, 用来引导计算机. 在引导记录的末尾记录了有一个分区表, 分区表记录了每一个分区的起始地址以及每一个分区的结束地址. 其中在引导表中有一个分区叫做活动分区. 在计算机被引导时, 它先读入主引导记录, 主引导记录做的第一件事就是确定活动分区, 将活动分区读入它的第一个块, 即引导块, 并执行之. 引导块中的程序将装载自己分区的操作系统. 为了方便起见, 每一个分区都以一个引导块开始. 引导块后面是一个超级块, 包含了该文件系统中的所有文件参数信息. 在文件系统被启动的时候, 超级块会被读入首次读入内存. 超级块主要记录文件系统中快的数量以及其他管理信息.在超级块的后面是一个空闲块的信息. 可以以指针或者位图的形式给出. 紧接着是一组 i 结点, 是一个数据结构数组, 它说明了文件的方方面面, 下来是根目录, 以及其他文件目录