linux教程-第3章--文件系统简介课件.pptx

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1、第3章 文件系统简介3.1 Linux下的文件系统3.2 文件的通用操作方法3.3 socket文件类型2、教学要求掌握：文件描述符的作用、文件的通用操作方法、fctnl与ioctl了解：文件系统、socket文件类型3.1 Linux下的文件系统3.1.1 Linux下文件的内涵3.1.2 文件系统的创建3.1.3 挂接文件系统3.1.4 索引节点inode 3.1.5 普通文件3.1.6 设备文件3.1.7 虚拟文件系统VFS3.1.1 Linux下文件的内涵Linux下的文件系统是对复杂系统进行合理抽象的一个经典的例子，它通过一套统一的接口函数对不同的文件进行操作。普通文件字符设备文件块

2、设备文件socket文件3.1.2 文件系统的创建在Linux下对磁盘进行操作的工具是fdisk，与Windows下的fdisk功能有些类似，但是命令的格式完全不同。1系统分区情况:fdisk-l2建立分区3查看分区是否成功4格式化分区5挂载分区6查看分区挂载情况查看分区查看分区/usb/usb情况：情况：sudo fdisk-lsudo fdisk-l3.1.3 挂接文件系统Linux系统下，要使用一个文件系统需要先将文件系统的分区挂载到系统上。mount命令用于挂载文件，它有很多选项。mount命令的使用格式为：mount t type mountpoint device o option

3、s例子：将U盘挂到/mnt/usb目录下（如不存在则要建该目录）,根据fdisk-l知道u盘的名称和文件格式 sudo mount-t msdos/dev/sdb1/mnt/usb/mnt/usb以后就代表U盘了卸载：sudo umount /mnt/usb3.2 文件的通用操作方法3.2.1 文件描述符3.2.2 打开创建文件open()、create()函数3.2.1 文件描述符在Linux下用文件描述符来表示设备文件和普通文件。文件描述符是一个整型的数据，所有对文件的操作都通过文件描述符实现。文件描述符的范围是0OPEN_MAX。在Linux系统中有3个已经分配的文件描述符，即标准输入、

4、标准输出和标准错误，它们文件描述符的值分别为0、1和2。Linux通过文件描述符操作文件的原理3.2.2 打开创建文件open()、create()函数使用这些函数需要头文件：sys/types.h、sys/stat.h、fcntl.h1函数open()、create()介绍2使用函数open()的例子1函数open()、create()介绍 P.73int open(const char*pathname,int flags);int open(const char*pathname,int flags,mode_t mode);1函数open()、create()介绍 P.73int op

5、en(const char*pathname,int flags);int open(const char*pathname,int flags,mode_t mode);1函数open()、create()介绍 P.73int open(const char*pathname,int flags,mode_t mode);2使用函数open()的例子10fd=open(filename,O_RDWR);/*打开文件为可读写方式*/3.2.3 关闭文件close()函数close()函数关闭一个打开的文件，之前打开文件所占用的资源。1close()函数介绍2close()函数的例子1close

6、()函数介绍close()函数的原型如下：#include int close(int fd);3.2.4 读取文件read()函数用read()函数从打开文件中读数据，用户可以对读入的数据进行操作。1read()函数介绍2read()函数的例子1read()函数介绍使用这个函数需要将头文件unistd.h加入。read()函数的原型定义格式如下。ssize_t read(int fd,void*buf,size_t count);2read()函数的例子fd=open(filename,O_RDONLY);fd=open(filename,O_RDONLY);3.2.5 写文件write()

7、函数write()函数向打开的文件中写入数据，将用户的数据保存到文件中。1write()函数介绍2write()函数的例子1write()函数介绍write()的函数原型如下。#include ssize_t write(int fd,const void*buf,size_t count);函数操作成功会返回写入的字节数，当出错的时候返回1。出错的原因有多种，像磁盘已满，或者文件大小超出系统的设置，例如ext2下的文件大小限制为2Gbytes等。2write()函数的例子23 size=write(fd,buf,strlen(buf);/*将数据写入到文件test.txt中*/3.2.7 获

8、得文件状态fstat()函数有的时候对文件操作的目的不是读写文件，而是要获得文件的状态。例如，获得目标文件的大小、权限、时间等信息。stat信息大多来自i节点。1fstat()函数介绍2stat()函数的例子1fstat()函数介绍在程序设计的时候经常要用到文件的一些特性值，例如，文件的所有者、文件的修改时间、文件的大小等。stat()函数、fstat()函数和lstat()函数可以获得文件的状态，其函数原型如下：#include#include#include int stat(const char*path,struct stat*buf);int fstat(int filedes,st

9、ruct stat*buf);int lstat(const char*path,struct stat*buf);2stat()函数的例子 P.84struct stat st;if(-1=stat(test.txt,&st)/*获得文件的状态，将状态值放入st中*/3.2.8*文件空间映射mmap()函数mmap()函数将文件映射到内存中的某一段，内存比磁盘快些。映射到的内存并不占用空间，仅仅占用一段地址空间。1mmap()函数介绍2munmap()函数介绍3mmap()函数和munmap()函数的例子1mmap()函数介绍mmap()函数的原型如下。#include void*mmap(

10、void*start,size_t length,int prot,int flags,int fd,off_t offset);2munmap()函数介绍与mmap()函数对应的函数是munmap()函数，它的作用是取消mmap()函数的映射关系。其函数原型如下：#include int munmap(void*start,size_t length);3mmap()函数和munmap()函数的例子29ptr=(char*)mmap(NULL,FILELENGTH,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);37 munmap(ptr,FILELENGTH);

11、/*取消文件映射关系*/3.2.9 文件属性fcntl()函数fcntl()函数用于获得和改变已经打开文件的性质。1fcntl()函数介绍2F_GETFL的例子3F_SETFL的例子4F_GETOWN的例子5F_SETOWN的例子1fcntl()函数介绍fcntl()函数向打开的文件fd发送命令，更改其属性。函数原型如下：#include#include int fcntl(int fd,int cmd);int fcntl(int fd,int cmd,long arg);int fcntl(int fd,int cmd,struct flock*lock);2F_GETFL的例子(P.89

12、 fcntl-01.c)10 flags=fcntl(0,F_GETFL,0);/*获得标准输入的状态的状态*/if(flags 0)/*错误发生*/printf(failure to use fcntln);return-1;accmode=flags&O_ACCMODE;/*获得访问模式*/3F_SETFL的例子P.90 fcntl-02.c：用fcntl修改文件状态加上“修改状态”int fd=open(test.txt,O_RDWR);flags=fcntl(fd,F_GETFL,0);/*获获得文件状得文件状态态*/flags|=O_APPEND;/*增加状增加状态为态为可追加可追加

13、*/flags=fcntl(fd,F_SETFL,flags);/*将状态写入*/4*F_GETOWN的例子F_GETOWN获得接收信号SIGIO和SIGURG信号的进程ID或进程组ID。09uid=fcntl(fd,F_GETOWN);/*获得接收信号的进程ID*/5*F_SETOWN的例子F_SETOWN用于设置接收信号SIGIO和SIGURG信号的进程ID或进程组ID。09 uid=fcntl(fd,F_SETOWN,10000);/*设置接收信号的进程ID*/3.2.10 文件输入输出控制ioctl()函数ioctl是input output control的简写，表示输入输出控制，i

14、octl()函数通过对文件描述符的发送命令来控制设备。1ioctl()函数介绍:socket文件描述符的控制和设备控制2ioctl()函数的例子1ioctl()函数介绍ioctl()函数的原型如下。#include#include int ioctl(int d,int request,.);2*ioctl()函数的例子13 if(!ioctl(fd,CDROMEJECT,NULL)/*驱动程序操作成功*/3.3 socket文件类型在Linux下面还有一类比较特殊的文件，即socket文件。它是一种网络接口的抽象，与普通文件一样，socket文件描述符支持read()、write()操作，并可以使用fcntl()进行文件控制。socket文件类型的具体操作在后面的章节进行讲解。作业1.在ubuntu中如何挂接不同的U盘/移动盘。举例说明。2.文件操作函数的使用：opten(),close(),read(),write(),fcntl()的使用。在一个程序中体现。