linux文件系统

linux文件系统

---

linux由虚拟文件系统VFS提供同一套API操作不同的文件类型。

• 普通文件：存储设备上的文件，如C文件、目录、可执行文件等
• 字符设备文件：可以像文件一样访问的设备，如串口、控制台
• 块设备文件：需通过内存缓冲区且一次读写访问固定大小数据的设备，不直接对设备进行数据读写。如磁盘、软盘、光驱等
• socket文件：通过文件描述符抽象实现对网络的访问

创建文件系统

查看分区情况

fdisk -l

建立分区(假设目标磁盘为dev/sdb)

fdisk /dev/sdb

之后根据提示输入对应命令字操作

• a 设置为启动分区
• b 编辑bsd磁盘
• c 设置兼容dos标志
• d 删除一个分区
• l 列出当前系统支持的分区方式
• m 打印命令/help
• n 增加一个分区
• o 建立新的dos分区表
• p 打印分区情况
• q 不保存退出
• s 建立一个新的Sun空磁盘
• t 改变分区ID
• u 改变显示单元
• v 修正分区表
• w 保存并退出
• x 专家模式

格式化分区

mkfs.ext3 /dev/sdb1 //将dev/sdb1格式化为ext3类型文件系统

挂载分区

mount /dev/sdb1 /test //将/dev/sdb1 挂载到/test

mount命令用于挂载文件，其使用格式如下：

mount -t type mountpoint device -o options

上面的命令表示将文件类型为type的设备device按照options设置挂载到mountpoint上

查看分区挂载情况

df

文件操作

文件描述符（file descriptor）

---

linux通过一个整型数字文件描述符来表示文件，是一个与系统设置有关的有限资源，使用完毕后必修及时释放，其值仅在同一进程有效；
系统已分配3个文件描述符

• 0->标准输入（stdin）
• 1->标准输出（stdout）
• 2->标准错误（stderr）

打开/创建文件

//open()函数
int open(const char *pathname,int flags);
int open(const char *pathname,int flags,mode_t mode);

• 使用时需包含头文件sys/types.h、sys/stat.h、fcntl.h
• 成功返回文件描述符，失败返回-1
• pathname最大长度通常为1024，不同系统有差别，超长自动截断
• flags
  • O_RDONLY 0 只读
  • O_WRONLY 1 只写
  • O_RDWR 2 可读可写
  • O_APPEND 写操作时追加
  • O_CREAT 不存在则创建，此时需设置mode参数以确定新文件权限
  • O_EXCL 查看文件是否存在，存在时返回错误
  • O_TRUNC 将文件长度截断为0，若文件存在并成功打开，则文件长度截断为0
  • O_NONBLOCK 以非阻塞方式打开文件，不指定是默认阻塞方式打开
• mode参数值与含义

选项	值	含义
S_IRWXU	00700	用户（文件所有者）有读写和执行权限
S_IRUSR	00400	用户有读权限
S_IWUSR	00200	用户有写权限
S_IXUSR	00100	用户有执行权限
S_IRWXG	00070	组用户（文件所有者）有读写和执行权限
S_IRGRP	00040	组用户有读权限
S_IWGRP	00020	组用户有写权限
S_IXGRP	00010	组用户有执行权限
S_IRWXO	00007	其他用户（文件所有者）有读写和执行权限
S_IROTH	00004	其他用户有读权限
S_IWOTH	00002	其他用户有写权限
S_IXOTH	00001	其他用户有执行权限

打开文件，不存在是创建文件并打开：

int fd=-1;
char filename[]="test.txt";
fd=open(filename,O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL,S_IRWXU);
if(fd==-1){
fd=open(filename,O_RDWR);
}

creat()函数

int creat(const char *pathname,mode_t mode)
creat函数相当于open函数的缩写版本，等效于：
int open(pathname,O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,mode)

关闭文件

close()函数

int close(int fd);

• 关闭一个文件描述符，使改描述符可以再次使用并释放文件占用的资源
• 成功返回0，失败返回-1，通常不检查返回值
• 头文件为 unistd.h

读取文件

read()函数
从文件描述符fd对应的文件读取count字节数据放入buf开始的缓冲区

ssize_t read(int fd,void * buf,size_t count);

• 头文件 unistd.h
• count为0则返回0，count大于SSIZE_MAX则结果不可预料
• 读取成功时，读取位置指针向后移动读取成功的字节数
• 函数执行成功，返回读取的字节数，出错返回-1，达到文件末尾返回0
• 读取数据时，需要根据返回实际读取的数据大小来进行处理，而不能按照count来处理
  • 读取普通文件时，若剩余字节数小于count，则返回剩余字节数
  • 从中断设备/网络读取数据时，通常能够读取的数据小于请求大小

写文件

write()函数
向文件描述符fd对应的文件写入count字节数据，buf为数据开始的缓冲区

ssize_t write(int fd,void * buf,size_t count);

• 头文件 unistd.h
• 成功返回写入数据字节数，失败返回-1
• write函数不能保证将数据成功写入磁盘等块设备（只是写入缓冲区，等待系统处理）

文件偏移

lseek()函数

off_t lseek(int fd,off_t offset,int whence)

• 头文件sys/types.h unistd.h
• 按照操作模式whence和便宜大小offset重设文件偏移量
• 成功返回新的文件偏移量，失败返回-1；文件偏移量可以为负值
• whence
  • SEEK_SET 文件偏移量距离文件起始处offset字节
  • SEEK_CUR 文件偏移量为当前值加上offset
  • SEEK_END 文件偏移量为文件长度加offset

//获取当前偏移量，如果参数 fd（文件描述符）指定的是 pipe（管道）、FIFO 或者 socket，lseek 返回 -1 并且置 errno 为ESPIPE。
off_t cur=lseek(fd,0,SEEK_CUR)
//获取文件长度
 cur=lseek(fd,0,SEEK_END)
//将偏移量移至文件开头
 cur=lseek(fd,0,SEEK_SET)