20211301 学习笔记4
学习笔记4
教材知识总结
7.1 文件操作级别
- 文件操作：分为5个级别（从高到低如下）
- 硬件级别：
fdisk（硬盘、U盘、sdc盘分区
mkfs：格式化磁盘分区，为系统做好准备
fsck：检查和维修系统
碎片整理：压缩文件系统中的文件
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操作系统内核中的文件系统函数
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系统调用
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I/O库函数
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用户命令
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sh脚本
7.2 文件IO操作
- 用户模式、内核模式
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读写文件
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fopen在用户空间中创建FILE结构体，包含文件描述符fd，一个fbuf和一些控制变量，会像内核中的kopen发出一个fd的系统调用，创建一个opentable来表示打开文件实例
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fread：将nitem个size字节读取到ubuf上，若数据足够则返回，若不够则发出read系统调用读取文件数据块到ubuf，直到足够
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fwirite：将数据从ubuf复制到fbufs
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fd：是运行进程的fd数组中的一个索引，指向一个表示打开文件的opentable
7.3 低级别文件操作
- 分区：各分区可以格式化特定的文件系统，也可以安装在不同的操作系统上
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分区表：位于第一个扇形的字节偏移446处，称为主引导记录，表有四个条目，每个条目由一个16字节的分区结构体定义
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扩展分区链表：每个扩展分区是一个本地MBR，第一个条目定义了起始扇区和大小，第二个条目指向下一个本地MBR
- 格式化分区：在linux中，被称为mkfs，表示Make文件系统
- 创建TYPE文件系统
mkfs -t TYPE [-b bsize] device nblocks
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必须挂载到根文件系统中的现有目录中，因为虚拟文件系统不是真正的设备
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使用完成后，将cd从/mnt中取出输入
sudo umount vdisk卸载设备
- 挂载分区
- man/losetup:显示用于系统管理的实用工具命令：
用dd命令创建一个虚拟磁盘映像
用vdisk上运行fdisk来创建一个分区p1：
使用以下扇区数在vdisk的分区1上创建一个循环设备
格式化
挂载循环设备
访问作为文件系统一部分的挂载设备
设备使用完成，将其卸载
断开
8.1 系统调用
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内核模式K和用户模式U：Umode（进程权限非常有限）Kmode（特殊权限操作）
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系统调用：syscall 允许进程进入k以执行u不允许操作的机制
- 手册页：要描述以上参数，否则会因函数名称类型不匹配发出许多警告
8.2 系统调用进行文件操作
- 每个系统调用就像一个库函数，汇集系统调用参数，并最终向操作系统内核发出一个系统调用
int syscall（int a,int b,int c,int d）
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第一个参数：a是系统调用编号，bcd是对应内核函数的参数
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linux：系统调用是由汇编指令实现，将CPU从用户模式切换到内核模式，进程结束在返回
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简单系统调用
- 常用系统调用
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链接文件：不同路径名来表示同一个文件，这些文件叫LINK，分为硬链接和软连接
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硬链接：
ln oldpath newpath对应系统调用link，不能创建循环 -
软连接：
ln -s oldpath newpath，对应系统调用symlink-
通过较短的名称来访问一个经常使用的较长路径名称
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将标准动态库名称链接到实际版本的动态库
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8.3 stat系统调用
- stat文件状态：以下函数会返回指定文件的信息，不需要拥有文件的访问权限即可获取该信息
- stat结构体：
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opendir—readdir函数：目录也是文件，下面代码段课打印目录中所有文件名称
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ls程序：类似linux的ls命令
代码实现
- 读取文件某字节
#include<fcnt1.h>
char buf[512];
int fd=open("mydisk",O_RDONLY);
read(fd,buf,512);
struct partition *p=(struct partition *)&buf[0x1BE];
printf("p->start_sector = %d\n",p->start_sector);
p++;
问题与解决方案
- 问题一：运行系统调用进行文件读写的代码时报错
- 问题一解决方案：
苏格拉底提问
