操作系统-4.3-文件（文件存储空间管理&&文件的基本操作）

Posted 2021-09-13 LL.LEBRON

文章目录

• 操作系统-4.3-文件
• • 1.文件存储空间管理
  • • 1.1存储空间的划分与初始化
    • 1.2存储空间管理---空闲表法
    • 1.3存储空间管理---空闲链表法
    • 1.4存储空间管理---位示图法
    • 1.5总结
  • 2.文件的基本操作
  • • 2.1创建文件
    • 2.2删除文件
    • 2.3打开文件
    • 2.4关闭文件
    • 2.5读文件
    • 2.6写文件
    • 2.7总结

操作系统-4.3-文件

1.文件存储空间管理

1.1存储空间的划分与初始化

• 存储空间的划分：将物理磁盘划分为一个个文件卷（逻辑卷，逻辑盘）。
• 存储空间的初始化：将各个文件卷划分为目录区，文件区。
  • 目录区：主要存放文件目录信息（FCB)、用于磁盘存储空间管理的信息。
  • 文件区：用于存放文件数据。

1.2存储空间管理—空闲表法

适用于”连续分配方式“。

1.3存储空间管理—空闲链表法

空闲链表法又分为：

• 空闲盘块链：以盘块为单位组成一条空闲链。
• 空闲盘区链：以盘区为单位组成一条空闲链。

空闲盘块链：

空闲盘区链：

1.4存储空间管理—位示图法

1.5总结

2.文件的基本操作

2.1创建文件

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）
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。

2.2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：

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。

2.3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：

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。

2.4关闭文件

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。

2.5读文件

2.6写文件

2.7总结