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Unix文件系统和pwd命令实现详解

时间:2020-07-21 13:02:56 佚名

1. 对于用户来讲Unix系统中硬盘上的文件组成一棵目录树。每个目录能包含文件和其他子目录。

目录树的深度几乎没有限制,当然如果你所创建的目录树太深,系统就会提醒超过范围,并停止执行,以下脚本经测试有效

while true

do

mkdir deep_well

cd deep_well

done

我运行了几秒后,中断系统提示超过目录树范围。

2. 一个磁盘可以划分为N多扇区,每个扇区有512字节 。扇区是磁盘上的基本存储单元,我们可以将每个扇区进行编号,这样磁盘就变为

一系列编了号的块的组合。

3. 磁盘块上存储文件时,按照一定的规律。

每个文件系统分为3部分:超级块,i-节点表,数据区 。

超级块 :存放文件系统本身的信息,比如记录了每个区域的大小,或未被使用的磁盘块的信息。(不同版本稍有差别)

i-节点表 :每个文件都有其属性,大小,最近修改时间等等,这些被存储在ino_t 的结构体中,所有的i-节点都有一样的大小,i-节点表就是这样一些节点的列表。

(表中的每个i-节点都通过位置来标志,例如标志为2的i-节点位于文件系统i-节点表中的第3个位置 )

数据块 :存放文件内容,因为块的大小一定,所以有时一个文件会分布在多个磁盘上。

4. 创建一个文件的4个步骤:

存储属性:内核先找到一个空的i-节点,把文件的属性信息填入其中;

存储数据:从磁盘上找出空闲块,把文件数据进去;

记录分配情况:内核在i-节点的磁盘分布区记录了刚刚的磁盘编号

添加文件名到目录:将(i-节点号,文件名)添加到目录。

5. cat,more等一些命令的实现思想:

cat name

在目录中寻找文件名,

定位到相应文件名的i-节点号;

根据i-节点号里面获得文件属性,查看权限,若权限不够则open()函数返回1,打开失败,停止;

根据i-节点里面磁盘位置访问文件位置的数据块

一遍遍调用read读取数据(可以存放到缓冲区)

6. 大文件的存储

如果一个文件需要14个编号的磁盘块来存储,但是i-节点值包含13个项的分配链表,这时候,我们可以将前10个放到i-节点里,其他4个放到一个数据块里面,在i-节点的第

11位写上指向存那4个编号的块。则我们实际用了10+4+1个数据块,那个多出来的叫:间接块 。

同理,间接块饱和时,我们可以设置二级间接块,,,

7. 文件在目录中的含义

目录包含(i-节点号,文件名)的入口,即目录包含的是文件的引用,每个应用称为链接。

8. 目录包含子目录的含义

目录包含指向子目录i-节点的链接。

9. 目录有个父目录的含义:

目录包含..的链接,即指向父目录。

10. 文件没有名字只有i-节点号,但是链接可以有名字 ,一个文件可以有多个链接(他们的名字也可以不同,但是他们指向一个文件,对他们的操作就是对源文件的操作)

11. Unix系统可以包含多个文件系统,每个文件系统都是一棵独立的树,都有根目录,但是系统可以将他们整合成一棵大树,即一个树的根装载到另一个数的某个节点上。mount

12 符号链接通过文件名引用文件,可以跨越文件系统,也可以指向目录。相当于windows中快捷方式。

硬链接是将目录链接到树的指针,同时也是将文件名和文件本身链接起来的指针。通过对i-节点号引用文件。

13 .与目录树相关的命令和系统调用

命令 mkdir

实现 头文件 #include <sys/stat.h> #include <sys/types.h>

函数原型 int res=mkdir (char *path,mode_t mode);

命令 rmdir 删除一个目录,这个目录必须是空的

实现 头文件#include <unistd.h>

函数原型int res=rmdir (const char* path);

命令 rm 减少相应i-节点连接数,若此时节点书减为0,就释放数据块和节点。不能用来删除目录

实现 头文件#include <unistd.h>

函数原型int res=unlink (const char *path);

命令 ln 不能用来生成目录的链接。

实现 头文件#include <unistd.h>

函数原型 int res=link (const char *old,const char *new);

命令 mv 删除原来的目录,到新的里面

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编辑:大米
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