Читайте также:
|
На занятии 1 рассматривался ряд команд, позволяющих изменять атрибуты файла – chmod, chown, chgrp, команду копирования файлов и директорий – cp, команду удаления файлов и директорий – rm, команду переименования и перемещения файлов и директорий – mv, команду просмотра содержимого директорий – ls.
Далее в этом разделе, если не будет оговорено особо, под словом "файл" будет подразумеваться регулярный файл.
Вся информация об атрибутах файла и его расположении на физическом носителе содержится в соответствующем файлу индексном узле и, возможно, в нескольких связанных с ним логических блоках. Для того чтобы при каждой операции над файлом не считывать эту информацию с физического носителя заново, представляется логичным, считав информацию один раз при первом обращении к файлу, хранить ее в адресном пространстве процесса или в части адресного пространства ядра, характеризующей данный процесс.
С точки зрения пользовательского процесса каждый файл представляет собой линейный набор байт, снабженный указателем текущей позиции процесса в этом наборе. Все операции чтения из файла и записи в файл производятся в этом наборе с того места, на которое показывает указатель текущей позиции. По завершении операции чтения или записи указатель текущей позиции помещается после конца прочитанного или записанного участка файла. Значение этого указателя является динамической характеристикой файла для использующего его процесса и также должно храниться в PCB.
Системный вызов open(). Для выполнения большинства операций над файлами через системные вызовы пользовательский процесс обычно должен указать в качестве одного из параметров системного вызова дескриптор файла, над которым нужно совершить операцию. Поэтому, прежде чем совершать операции, мы должны поместить информацию о файле в наши таблицы файлов и определить соответствующий файловый дескриптор. Для этого применяется процедура открытия файла, осуществляемая системным вызовом open(). При открытии файла операционная система проверяет, соответствуют ли права, которые запросил процесс для операций над файлом, правам доступа, установленным для этого файла. В случае соответствия она помещает необходимую информацию в системную таблицу файлов и, если этот файл не был ранее открыт другим процессом, в таблицу индексных дескрипторов открытых файлов. Далее операционная система находит пустой элемент в таблице открытых файлов процесса, устанавливает необходимую связь между всеми тремя таблицами и возвращает на пользовательский уровень дескриптор этого файла.
По сути дела, с помощью операции открытия файла операционная система осуществляет отображение из пространства имен файлов в дисковое пространство файловой системы, подготавливая почву для выполнения других операций.
Системный вызов close(). Обратным системным вызовом по отношению к системному вызову open() является системный вызов close(). После завершения работы с файлом процесс освобождает выделенные ресурсы операционной системы и, возможно, синхронизирует информацию о файле, содержащуюся в таблице индексных узлов открытых файлов, с информацией на диске, используя этот системный вызов. Надо отметить, что место в таблице индексных узлов открытых файлов не освобождается по системному вызову close() до тех пор, пока в системе существует хотя бы один процесс, использующий этот файл. Для обеспечения такого поведения в ней для каждого индексного узла заводится счетчик числа открытий, увеличивающийся на 1 при каждом системном вызове open() для данного файла и уменьшающийся на 1 при каждом его закрытии. Очищение элемента таблицы индексных узлов открытых файлов с окончательной синхронизацией данных в памяти и на диске происходит только в том случае, если при очередном закрытии файла этот счетчик становится равным 0.
Операция создания файла. Системный вызов creat(). При обсуждении системного вызова open() рассказывалось о его использовании для создания нового файла. Для этих же целей можно использовать системный вызов creat(), являющийся, по существу, урезанным вариантом вызова open() (о значении флага O_TRUNC для системного вызова open() будет сказано чуть ниже).
Системный вызов creat()
Прототип системного вызова
#include <fcntl.h>
int creat(char *path, int mode);
Описание системного вызова
Системный вызов creat эквивалентен системному вызову open() с параметром flags, установленным в значение O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC.
Параметр path является указателем на строку, содержащую полное или относительное имя файла.
Если файла с указанным именем не существовало к моменту системного вызова, он будет создан и открыт только для выполнения операций записи. Если файл уже существовал, то он открывается также только для операции записи, при этом его длина уменьшается до 0 с одновременным сохранением всех других атрибутов файла.
Параметр mode устанавливает атрибуты прав доступа различных категорий пользователей к новому файлу при его создании. Этот параметр задается как сумма следующих восьмеричных значений:
|
Операция чтения атрибутов файла. Системные вызовы stat(), fstat() и lstat(). Для чтения всех атрибутов файла в специальную структуру могут применяться системные вызовы stat(), fstat() и lstat(). Разъяснение понятий жесткой и мягкой (символической) связи, встречающихся в описании системных вызовов, будет дано позже при рассмотрении операций связывания файлов.
Системные вызовы для чтения атрибутов файла
Прототипы системных вызовов
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int stat(char *filename,
struct stat *buf);
int fstat(int fd, struct stat *buf);
int lstat(char *filename,
struct stat *buf);
Описание системных вызовов
Настоящее описание не является полным описанием этих системных вызовов, а приспособлено для целей данного курса. Для получения полного описания обращайтесь в UNIX Manual.
Системные вызовы stat, fstat и lstat служат для получения информации об атрибутах файла.
Системный вызов stat читает информацию об атрибутах файла, на имя которого указывает параметр filename, и заполняет ими структуру, расположенную по адресу buf. Заметим, что имя файла должно быть полным, либо должно строиться относительно той директории, которая является текущей для процесса, совершившего вызов. Если имя файла относится к файлу типа "связь", то читается информация (рекурсивно!) об атрибутах файла, на который указывает символическая связь.
Системный вызов lstat идентичен системному вызову stat за одним исключением: если имя файла относится к файлу типа "связь", то читается информация о самом файле типа "связь".
Системный вызов fstat идентичен системному вызову stat, только файл задается не именем, а своим файловым дескриптором (естественно, файл к этому моменту должен быть открыт).
Для системных вызовов stat и lstat процессу не нужны никакие права доступа к указанному файлу, но могут понадобиться права для поиска во всех директориях, входящих в специфицированное имя файла.
Структура stat в различных версиях UNIX может быть описана по-разному. В Linux она содержит следующие поля:
struct stat {
dev_t st_dev;
/* устройство, на котором
расположен файл */
ino_t st_ino;
/* номер индексного узла для файла */
mode_t st_mode;
/* тип файла и права доступа к нему */
nlink_t st_nlink;
/* счетчик числа жестких связей */
uid_t st_uid;
/* идентификатор пользователя владельца */
gid_t st_gid;
/* идентификатор группы владельца */
dev_t st_rdev;
/*тип устройства для специальных файлов
устройств*/
off_t st_size;
/* размер файла в байтах (если определен
для данного типа файлов) */
unsigned long st_blksize;
/* размер блока для файловой системы */
unsigned long st_blocks;
/* число выделенных блоков */
time_t st_atime;
/* время последнего доступа к файлу */
time_t st_mtime;
/* время последней модификации файла */
time_t st_ctime;
/* время создания файла */
}
Для определения типа файла можно использовать следующие логические макросы, применяя их к значению поля st_mode:
|
Операции изменения атрибутов файла. Большинство операций изменения атрибутов файла обычно выполняется пользователем в интерактивном режиме с помощью команд операционной системы. О них уже шла речь в материалах семинаров 1–2, и мы не будем возвращаться к ним вновь. Отметим только операцию изменения размеров файла, а точнее операцию его обрезания, без изменения всех других атрибутов, кроме, быть может, времени последнего доступа к файлу и его последней модификации. Для того чтобы уменьшить размеры существующего файла до 0, не затрагивая остальных его характеристик (прав доступа, даты создания, учетной информации и т.д.), можно при открытии файла использовать в комбинации флагов системного вызова open() флаг O_TRUNC. Для изменения размеров файла до любой желаемой величины (даже для его увеличения во многих вариантах UNIX, хотя изначально этого не предусматривалось!) может использоваться системный вызов ftruncate(). При этом, если размер файла мы уменьшаем, то вся информация в конце файла, не влезающая в новый размер, будет потеряна. Если же размер файла мы увеличиваем, то это будет выглядеть так, как будто мы дополнили его до недостающего размера нулевыми байтами.
| Системный вызов ftruncate() Прототип системного вызова #include <sys/types.h> #include <unistd.h> int ftruncate(int fd, size_t length); Описание системного вызова Системный вызов ftruncate предназначен для изменения длины открытого регулярного файла. Параметр fd является дескриптором соответствующего файла, т. е. значением, которое вернул системный вызов open(). Параметр length – значение новой длины для этого файла. Если параметр length меньше, чем текущая длина файла, то вся информация в конце файла, не влезающая в новый размер, будет потеряна. Если же он больше, чем текущая длина, то файл будет выглядеть так, как будто мы дополнили его до недостающего размера нулевыми байтами. Возвращаемое значение Системный вызов возвращает значение 0 при нормальном завершении и значение -1 при возникновении ошибки. |
Операции чтения из файла и записи в файл. Для операций чтения из файла и записи в файл применяются системные вызовы read() и write().
Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 43 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |