文件与目录

• 文件

  • 文件就是一个线性字节数组，每个字节都可以存取
  • 每个文件都有一个用户可读名字，通常会包含后缀名（例如.txt、.png、.docx）
  • 每个文件都有一个低级名称(low-level name)，也被称为inode号(inode number)，用户通常不知道这个名字
  • 在大多数系统中，操作系统并不了解文件的结构（例如它是文本，还是图片），文件系统的责任仅仅是将这些数据永久存储在磁盘上，并当用户请求时在那个位置找到文件

• 目录

  • 一个目录也有一个低级名字，即inode号。不过文件inode号的内容非常具体：它包含一个 {用户可读名字, 低级名字}对，可将用户可用名称与低级名称相互映射
  • 目录下的每个条目都会指向文件或其他目录（子目录、链接、快捷方式等）
  • 通过在目录下构建子目录(sub-directory)，可以构建目录树(directory tree)，也称目录层次结构(directory hierarchy)，在该目录下存储文件和目录
  • 目录层次结构从根目录(rood directory) 开始
    • 在Unix/Linux系统中，根目录就是 /
    • 在windows系统中，根目录是C:/、D:/ 等，不过一般写为C:\ 或 C://

• 路径

  • 每个文件与目录都有自己的路径，分为绝对路径和相对路径
    • 绝对路径是从根目录开始的路径，需要加根目录符号
    • 相对路径是从某个确定目录开始的路径，不用加起始目录
    • 通过分隔符(separator) 来分离各级目录
    • 例如： / └── project/ └── arona/ ├── ai_service.py └── backend/
      • 对于文件ai_service.py
        • 绝对路径就是/project/arona/ai_service.py
        • 相对于目录/project的相对路径就是arona/ai_service.py
      • 对于目录backend
        • 绝对路径是/project/arona/backend
        • 相对于目录/project的相对路径就是arona/backend

创建、顺序读取与写入

• open()

  • 操作系统提供了系统调用open()，调用open()时可以传入不同的标志来实现不同的功能
    • 传入O_CREATE标志，程序可以创建一个新文件
    • 传入O_RDONLY标志，程序可以以方式打开文件
    • 传入O_WRONLY标志，程序可以以只写方式打开文件
    • 传入O_RDWR标志，程序可以以可读可写方式打开文件
    • 传入O_TRUNC标志，程序可以删除该文件的内容
    • 多个标志可以通过按位或（|） 同时使用，但是O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR互斥
  • open()会返回一个文件描述符(file descriptor)，这是一个整数，是进程私有的
  • 通过使用文件描述符访问文件，操作系统就会假定该进程有权限访问该文件。即文件描述符是一个权限(capability)，是一个不透明的句柄
  • 文件描述符也可以作为指向文件类型对象的指针，从而让程序使用read()或write()方法来访问文件

• cat

  • Linux系统提供了cat指令，从文件中读取内容并显示到终端上

不按顺序的读取和写入

• 通过lseek()，可以通过一个偏移量来读写文件的指定位置

立即写入

• 程序调用write()时，只是告诉操作系统“请在将来的某个时刻将这些数据存储起来”，而不是让操作系统立即存储数据
• 通过fsync()，可以立即强制操作系统写入磁盘，这对数据库管理系统(DBMS)等软件非常重要

文件重命名

• 通过mv指令，可以实现文件的重命名

删除文件

• 通过rm指令，可以实现删除文件或者删除目录
• 删库跑路：rm -rf /*

创建目录

• 使用mkdir

删除目录

• 使用rmdir