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【操作系统】文件管理(七)—— 文件系统的层次结构与基本操作
一、文件系统的层次结构二、文件的基本操作1. 创建文件2. 删除文件3. 打开文件4. 读文件5. 写文件
三、文件基本操作总结
一、文件系统的层次结构
用一个例子来辅助记忆文件系统的层次结构: 假设某用户请求删除文件 “D:/工作目录/学生信息.xlsx” 的最后100条记录。 用户需要通过操作系统提供的接口发出上述请求—— 用户接口;由于用户提供的是文件的存放路径,因此需要操作系统一层一层地查找目录,找到对应的目录项—— 文件目录系统;不同的用户对文件有不同的操作权限,因此为了保证安全,需要检查用户是否有访问权限—— 存取控制模块(存取控制验证层);验证了用户的访问权限之后,需要把用户提供的“记录号”转变为对应的逻辑地址—— 逻辑文件系统与文件信息缓冲区;知道了目标记录对应的逻辑地址后,还需要转换成实际的物理地址 —— 物理文件系统;要删除这条记录,必定要对磁盘设备发出请求 —— 设备管理程序模块;删除这些记录后,会有一些盘块空闲,因此要将这些空闲盘块回收 —— 辅助分配模块。 二、文件的基本操作进行 Create 系统调用时,需要提供的几个主要参数: 1. 所需的外存空间大小(如:一个盘块,即1KB) 2. 文件存放路径(“D:/Demo”) 3. 文件名(这个地方默认为“新建文本文档.txt”)操作系统在处理 Create 系统调用时,主要做了两件事: 在外存中找到文件所需的空间(结合上小节学习的空闲链表法、位示图、成组链接法等管理策略,找到空闲空间)根据文件存放路径的信息找到该目录对应的目录文件(此处就是 D:/Demo 目录),在目录中创建该文件对应的目录项。目录项中包含了文件名、文件在外存中的存放位置等信息。 2. 删除文件进行 Delete 系统调用时,需要提供的几个主要参数: 1. 文件存放路径(“D:/Demo”) 2. 文件名(“test.txt”)操作系统在处理 Delete 系统调用时,主要做了几件事: 根据文件存放路径找到相应的目录文件,从目录中找到文件名对应的目录项。根据该目录项记录的文件在外存的存放位置、文件大小等信息,回收文件占用的磁盘块。(回收磁盘块时,根据空闲表法、空闲链表法、位图法等管理策略的不同,需要做不同的处理)。从目录表中删除文件对应的目录项。 3. 打开文件在很多操作系统中,在对文件进行操作之前,要求用户先使用 open 系统调用“打开文件”,需要提供的几个主要参数: 1. 文件存放路径(“D:/Demo”) 2. 文件名(“test.txt”) 3. 要对文件的操作类型(如:r 只读;rw 读写等)操作系统在处理 open 系统调用时,主要做了几件事: 根据文件存放路径找到相应的目录文件,从目录中找到文件名对应的的目录项,并检查该用户是否有指定的操作权限。将目录项复制到内存中的“打开文件表”中。并将对应表目的编号返回给用户。之后用户使用打开文件表的编号来指明要操作的文件。读文件:将文件数据读入内存,才能让CPU处理(双击后, “记事本”应用程序通过操作系统提供的“读文件”功能,即 read 系统调用,将文件数据从外存读入内存,并显示在屏幕上)。
操作系统在处理 read 系统调用时,会从读指针指向的外存中,将用户指定大小的数据读入用户指定的内存区域中。 5. 写文件“写文件”,将更改过的文件数据写回外存(我们在“记事本”应用程序中编辑文件内容,点击“保存”后,“记事本”应用程序通过操作系统提供的“写文件”功能,即 write 系统调用,将文件数据从内存写回外存)
操作系统在处理 write 系统调用时,会从用户指定的内存区域中,将指定大小的数据写回写指针指向的外存。 三、文件基本操作总结 |
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