操作系统之文件的基本操作

文件的基本操作

创建文件

使用create的系统调用，需要提供的主要参数：
1.所需的外村空间；
2.文件存放路径；
3.文件名；

操作系统处理create系统调用时主要做的两件事：
1.在外存中找到文件所需的空间；
2.根据文件存放路径的信息找到该目录对应的目录文件，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，文件在外村中的存放位置等信息

删除文件

使用了Delete的系统调用：需要的参数创建文件，但是没有“所需的外存空间大小”；

操作系统处理Delete系统调用时需要做的事情；
1.根据文件路径找到对应位置的目录文件；
从目录文件中找到文件名对应的目录项；
2.根据目录项记录的文件在外存中的存放位置，文件大小等信息，回收文件占用的磁盘快；

打开文件

使用open系统调用；三个参数

open系统调用处理的事情：

用户和系统的打开文件表

1.系统有且仅有一张系统的打开文件表，返回的是对应文件的编号；
如图，编号就是文件的编号，打开计数器表示了该文件被几个用户进程打开；
2.用户进程表可以有多个，其中由于对文件读写指针和访问权限不同而被放在表项之中，另外有系统表索引号，用来指向系统的打开文件表中的某一个表项，表示用户对指向的文件进行某些操作；
3.用户进程的读写指针记录了该进程对用户的读写操作进行到的位置，不同用户的读写指针进行到的位置不一样，因此不同进程的读写指针也不一样；
4.访问权限则记录了该用户进程所能对该文件进行操作的权限，如果是只读，那么就不能进行写操作等等；

我们可以通过打开文件表份方便的实现某些文件管理功能。如图：

关闭文件

读文件

在正式开始读文件的时候，记事本进程已经有了该文件对应的表项，因此记事本进程只需要知道要读的文件对应的文件编号就可以了；

写文件

读文件和写文件的区别：
读文件:从读指针指向的外存区域，将用户指定大小的数据读入用户指定的内存区域中；
需要明确的信息：指明是哪个文件（提供打开文件表中的文件索引号）；指明要读入多少数据；指明要从外存读入的数据存放在内存中的什么位置；
写文件：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；
需要明确的信息：指明是哪个文件（提供打开文件表中的文件索引号）；指明要写出多少数据；指明要写回外存的数据存放在内存中的什么位置；

文件系统的层次结构

用户接口：文件的基本操作；
文件目录系统：文件目录；
存取控制模块：文件保护；
逻辑文件系统与文件信息缓冲区：文件的逻辑结构；
物理文件系统：文件的物理结构；
辅助分配模块：文件存储空间分配管理； 设备管理模块：磁盘管理，和硬件交互；

举例子来进行说明：

如图，用户给定文件路径，请求删除文件；
1.用户通过os提供的接口，发出请求删除文件的请求，操作系统执行删除的系统调用；
2.根据用户提供的文件的路径，os一层层的查找目录，找到文件对应的目录项；
3.不同的用户有着不同的操作权限，为了保证安全，检查用户是否具有访问权限；
4.验证了用户的访问权限之后，将用户提供的文件的记录号，转变为对应的逻辑地址；
5.将文件的逻辑地址转换成实际的物理地址；
6.向磁盘设备发出请求以删除这条记录；
7.删除记录后，会有磁盘空闲，将空闲磁盘回收；