嵌入式系统设计师之文件系统（3.2.5）

一、文件和目录（II）

1、文件

2、目录

二、文件存取方法、存取控制（II）

1、文件存取方法

2、文件的访问

3、文件控制

三、常见嵌入式文件系统（I）

一、文件和目录（II）

1、文件

        从用户的角度来说，文件是一种抽象机制，它提供了一种把信息保存在磁盘等外部存储设备上，并且便于以后访问的方法。

        文件的逻辑结构指的是文件系统向外提供给用户的文件结构形式，它独立于文件在磁盘上的物理存储结构。文件的逻辑结构主要有三种：无结构、简单的记录结构和复杂结构。对于现代文件系统，通常采用的是无结构的形式。也就是说，整个文件是由一个无结构的字节流所组成，文件的大小也就是这些字节的个数。

        文件可以按照不同的准则来进行分类，例如：

1、按照文件的性质和用途，可将文件分为系统文件、库文件和用户文件。

2、按照文件的保护方式，可将文件分为只读文件、读写文件和可执行文件。

3、按照文件的功能，可将文件分为普通文件和目录文件。普通文件就是通常意义上所说的文件，它里面包含了用户的各种数据。目录文件是一种专用的系统文件，用来管理文件系统的组织结构。

4、在有些操作系统中，还有一种特殊的设备文件，即用文件的形式来管理输入/输出设备。包括字符设备文件和块设备文件，前者用来描述串行的输入/输出设备，后者用来描述磁盘等块设备。

2、目录

        目录也称文件夹，它是一张表格，记录了在该目录下每个文件的文件名和其他的一些管理信息。一般来说，每个文件都会占用这张表格的某一行，即一个目录项。由于文件系统中的目录是动态创建的，其大小是不断变化的，因此，目录通常都是以文件的形式存放在磁盘上。另外，在目录的管理上，也有一些相关的系统调用，如创建目录、删除目录、修改目录名等。

        在多级目录结构中，主要有两种方法来指定需要访问的文件或目录：

1、绝对路径名：对于每一个文件或目录，可以用从根目录开始依次经由的各级目录名，再加上最终的文件名或目录名来表示，在每一级目录名之间，用分隔符隔开。一个文件或目录的绝对路径名是唯一的，例如：\spell\mail\copyall。

2、相对路径名：用户首先指定一个目录作为当前的工作目录，然后在访问一个文件或目录时，可以使用相对于当前工作目录的部分路径名，即相对路径名，例如，假设当前的工作目录是\spell\mailcopy,     那么使用相对路径名 all  的效果等价于使用绝对路径名\spellmail\copy\all。

二、文件存取方法、存取控制（II）

1、文件存取方法

文件的存取方法可以分为两类：

1、顺序存取：对于文件中的每一个字节或记录，只能从起始位置开始，一个接一个

地顺序访问，不能跳跃式访问。这是早期的操作系统所提供的存取方式。

2、随机存取：根据所需访问的字节或记录在文件中的位置，将文件的读写指针直接移至该位置，然后进行存取。每一次存取操作都要指定该操作的起始位置。现代操作系统都提供随机存取的方式。

2、文件的访问

        文件的访问指的是与文件内容读写有关的各种文件操作，包括：

        ●打开操作：在访问一个文件前，必须先打开它；

        ●关闭操作：在使用完一个文件后，要关闭该文件；

        ●读操作：从文件中读取数据；

        ●写操作：把数据写入文件；

        ●添加操作：把数据添加到文件的末尾；

        ●定位操作：指定文件访问的当前位置。

3、文件控制

文件的控制指的是与文件属性控制有关的各种文件操作，包括文件的创建、删除、读取文件属性、设置文件属性、修改文件名等。

三、常见嵌入式文件系统（I）

1、FAT(File    Allocation     Table):FAT 文件系统是最常用的文件系统之一，最早于1982 年应用在MS-DOS  操作系统当中。许多的嵌入式操作系统都支持FAT 文件系统，如 VxWorks 、QNX 、Windows  CE等。为了与 PC 机文件系统兼容，在嵌入式系统

设计中一般使用标准的 FAT12/16/32 文件系统；

2、NFS(Network   File   System): 网络文件系统，基于远程过程调用(Remote   Procedure Call,RPC)      和扩展数据表示 (Extended     Data     Representation,XDR)。它可以将外部设备安装在文件系统中，就好像是一个本地的文件分区，从而可以实现对网络文件的快速、无缝的共享；

3、FFS(Flash     File     System):   用于 Flash 存储器的文件系统；

4、DosFS: 用于实时条件下的块设备(磁盘)访问，并且与MS-DOS  文件系统兼容；

5、RawFS: 提供了一个简单的“生”的文件系统，它的基本思路是把整个磁盘视为

一个巨大的文件；

6、TapeFS: 用于磁带设备，在磁带上不使用标准的文件或目录结构。其基本思路是

把整个磁带卷视为一个巨大的文件；

7、CdromFS:ISO  9660 标准文件系统，用于CD-ROM  数据的访问。