一、文件的基本操作

(一)创建文件(create系统调用)


定义从文件创建configmap yaml 以文件d为例详述新建_打开文件

  • 可以“创建文件”,(点击新建后,图形化交互进程在背后调用了“create 系统调用”)
  • 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:
    ①、在外存中找到文件所需的空间(结合空闲链表法、位示图、成组链接法等管理策略,找到空闲空间)
    ②、根据文件存放路径的信息找到该目录对应的目录文件(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

(二)删除文件(delete系统调用)

  • 可以“删除文件”(点了“删除”之后,图形化交互进程通过操作系统提供的“删除文件”功能,即delete 系统调用,将文件数据从外存中删除)
  • 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:
    ①、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
    ②、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)
    ③、从目录表中删除文件对应的目录项

(三)读文件(read系统调用)

定义从文件创建configmap yaml 以文件d为例详述新建_文件的基本操作_02

  • 进程使用 read系统调用完成写操作。需要指明是哪个文件(在支持“打开文件”操作的系统中,只需要提供文件在打开文件表中的索引号即可),还需要指明要读入多少数据(如:读入 1KB)、指明读入的数据要放在内存中的什么位置。
  • 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

(四)写文件(write系统调用)

  • 可以“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)
  • 进程使用 write 系统调用完成写操作,需要指明是哪个文件(在支持“打开文件”操作的系统中,只需要提供文件在打开文件表中的索引号即可),还需要指明要写出多少数据(如:写出 1KB)、写回外存的数据放在内存中的什么位置
  • 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。

(五)打开文件(open系统调用)

定义从文件创建configmap yaml 以文件d为例详述新建_打开文件_03

  • 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:
    ①、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。
    ②、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

(六)关闭文件(close系统调用)

定义从文件创建configmap yaml 以文件d为例详述新建_打开文件_04

  • 进程使用完文件后,要“关闭文件”,操作系统在处理close系统调用时,主要做了几件事:
    ①、将进程的打开文件表相应表项删除
    ②、回收分配给该文件的内存空间等资源
    ③、系统打开文件表的打开计数器count减1,若count = 0,则删除对应表项。

二、文件系统的层次结构

定义从文件创建configmap yaml 以文件d为例详述新建_文件的基本操作_05

  • 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。
    ①、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
    ②、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
    ③、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)
    ④、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
    ⑤、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
    ⑥、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
    ⑦、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