标签:目录 控制 不同 名称 文件的基本操作 资源 寻址 复制 结构
文件有一定的属性,这根据系统的不同而有所不同,但是通常都包括如下属性:
①名称:文件名称唯一,以容易读取的形式保存。
②标识符:标识文件系统内文件的唯一标签,通常为数字,它是对人不可读的一种内部名称。
③类型:被支持不同类型的文件系统所使用。
④位置:指向设备和设备上文件的指针。
⑤大小:文件当前大小(用字节、字或块表示),也可包含文件允许的最大值。
⑥保护:对文件进行保护的访问控制信息。
⑦时间、日期和用户标识:文件创建、上次修改和上次访问的相关信息,用于保护、 安全和跟踪文件的使用。
所有文件的信息都保存在目录结构中,而目录结构也保存在外存上。文件信息当需要时再调入内存。通常,目录条目包括文件名称及其唯一标识符,而标识符定位其他属性的信息。
文件的基本操作有:创建、写、读、定位、删除和截断:
①创建文件:创建文件有两个必要步骤,一是在文件系统中为文件找到空间;二是在目录中为新文件创建条目,该条目记录文件名称、在文件系统中的位置及其他可能信息。
②写文件:为了写文件,执行一个系统调用,指明文件名称和要写入文件的内容。对于给定文件名称,系统搜索目录以查找文件位置。系统必须为该文件维护一个写位置的指针。每当发生写操作,便更新写指针。
③读文件:为了读文件,执行一个系统调用,指明文件名称和要读入文件块的内存位置。同样,需要搜索目录以找到相关目录项,系统维护一个读位置的指针。每当发生读操作时,更新读指针。一个进程通常只对一个文件读或写,所以当前操作位置可作为每个进程当前文件位置指针。由于读和写操作都使用同一指针,节省了空间也降低了系统复杂度。
④文件重定位(文件寻址):按某条件搜索目录,将当前文件位置设为给定值,并且不会读、写文件。
⑤删除文件:先从目录中找到要删除文件的目录项,使之成为空项,然后回收该文件所占用的存储空间。
⑥截断文件:允许文件所有属性不变,并删除文件内容,即将其长度设为0并释放其空间。
这6个基本操作可以组合执行其他文件操作。例如,一个文件的复制,可以创建新文件、 从旧文件读出并写入到新文件。
许多文件操作都涉及为给定文件搜索相关目录条目,许多系统要求在首次使用文件时,使用系统调用open,将指明文件的属性(包括该文件在外存上的物理位置)从外存拷贝到内存打开文件目录表的一个表目中,并将该表目的编号(或称为索引)返回给用户。操作系统维护一个包含所有打开文件信息的表(打开文件表,open-file table)。当用户需要一个文件操作时,可通过该表的一个索引指定文件,就省略了搜索环节。当文件不再使用时,进程可以关闭它,操作系统从打开文件表中删除这一条目。
大部分操作系统要求在文件使用之前就被显式地打开。操作open会根据文件名搜索目录,并将目录条目复制到打开文件表。如果调用open的请求(创建、只读、读写、添加等)得到允许,进程就可以打开文件,而open通常返回一个指向打开文件表中的一个条目的指针。通过使用该指计(而非文件名)进行所有I/O操作,以简化步骤并节省资源。
整个系统表包含进程相关信息,如文件在磁盘的位置、访问日期和大小。一个进程打开一个文件,系统打开文件表就会为打开的文件增加相应的条目。当另一个进程执行open时,只不过是在其进程打开表中增加一个条目,并指向整个系统表的相应条目。通常,系统打开文件表的每个文件时,还用一个文件打开计数器(Open Count),以记录多少进程打开了该文件。每个关闭操作close则使count递减,当打开计数器为0时,表示该文件不再被使用。系统将回收分配给该文件的内存空间等资源,若文件被修改过,则将文件写回外存,并将系统打开文件表中相应条目删除,最后释放文件的文件控制块(File Control Block, FCB)。
每个打开文件都有如下关联信息:
标签:目录 控制 不同 名称 文件的基本操作 资源 寻址 复制 结构
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