本文已参与「新人创作礼」活动,一起开启掘金创作之路。
文件系统
以Linux的ext2进行讲解:
每个分区都有文件系统,同一个磁盘不同分区可以拥有不同文件系统。
分块式存储默认4096字节。
具体分为:交换分区、文件系统分区
文件系统:
data bitmap:标记磁盘(数据)块是否已经使用。inode tableinode bitmap:标记了inode节点是否已经使用。- 超级块:当前文件系统类型,有多少
inode节点,统筹记录整体文件系统的信息。
- 存储文件流程:
- 通过
inode_bitmap在inode table中找到一个空闲的inode节点的节点号。 - 通过
data_bitmap在数据块区域找到空闲的数据块。 - 将数据块位置信息,记录到
inode节点中。 - 将文件数据写入数据块中。
- 将文件名和
inode节点号写入父目录文件中。
其实目录文件就是:存放了一张目录有什么文件的表,表中记录了目录项(包含了:文件名,
inode节点号)。
如果当前不能创建文件,有两种原因:
- 磁盘已满
inode节点被占满,例如许多占存很小的图片每个都占用了inode节点。这时就需要进行压缩(合并)了,当需要检索某个图片时,在压缩包中解压即可。
cat ./a.txt的逻辑流程:
-
在当前文件目录
./中查找文件名信息。 -
通过文件名获取
inode节点号。 -
通过
inode节点号找到node节点。 -
进程访问数据块,读取数据进行打印。
【注】ls -i 显示目录文件节点号
软链接与硬链接
- 创建硬链接文件:
ln -h a.txt a.hard
针对:inode结点
是一个文件的另一个名字,相当于别名,与源文件并无区别,二者inode节点号==相同==。在硬盘中指向同一块数据区域,可以理解为同一文件。
此时文件a.txt链接数变为2。
- 创建软链接文件:
ln -s a.txt a.soft
针对:文件名
软链接是一个独立文件,相当于一个快捷方式。与源文件inode节点号==不同==。创建出的符号链接文件记录的就是源文件的路径名。
- 删除源文件后:
软链接失效 ---> 通过记录的源文件路径名查找文件数据,删除之后已经找不到这个路径下的文件了。无法正常打印。
硬链接无影响 ---> 通过
inode节点找文件数据,可以正常打印,只是链接数减1。
【区别】:
- 软链接文件可以跨分区建立,硬连接不可以。
跨分区就要跨文件系统,就算二者为相同类型文件系统,但是每个分区都有各自的
inode节点号,如果跨分区,inode节点号就会发生冲突。如果是不同文件系统,inode节点号就没有用了。所以硬链接不可以跨分区建立,而软链接只是针对文件名,所以可以跨分区建立。 - 软链接文件可以针对目录进行创建,硬链接不可以。
Linux环境下目录结构唯一,与分区个数无关,所以目录文件本身就是跨分区的,故硬链接不可以针对目录。
静态库、动态库的生成
需要用到源文件:a.c、b.c
- 动态库的生成:
gcc -fPIC -c a.c -o a.o
gcc --share b.o -o libmytest.so
- 静态库的生成:
gcc -c b.c -o b.o
ar -cr libmytest.a b.o
-
gcc选项:-fPIC:产生一个位置无关代码(编译选项)--share:生成一个共享库,而不是可执行程序(链接选项)-L:指定库的搜索路径 (链接选项) (大写L)-l:指定链接库的名称 (链接选项) (小写L)-I:指定头文件的搜索路径 (编译选项) (大写I) -
ar:静态库打包所用命令 选项:-c:创建-r:替换
静态库、动态库的使用(链接)
gcc a.c -o main -lmytest报错!找不到库(==链接==时查找不到库 --- 库的==查找==路径)
查找路径解决方案:
- 将库文件的默认查找路径:
/lib64或/usr/lib64中文件拷贝过去 - 设置环境变量:
LIBRARY_PATH=./(库的链接路径) 使用选项:-L ./,故为gcc a.c -o main -L ./ -lmytest。
- 再次执行
./main运行程序 报错,找不到库(==运行==时查找不到库 --- 库的加载路径)
加载路径解决方案:
设置环境变量:LD_LIBRARY_PATH=./ (库的运行==加载==路径)
此时执行./main即可成功。
因为gcc默认是==动态连接==,因此优先使用动态库生成可执行程序。
通常自己链接静态库生成可执行程序的时候,并不是使用-static静态链接。而是将静态库放到指定路径下,然后直接使用gcc -l指令指定库的连接路径,链接静态库,生成可执行程序。
【注】:-static选项:
作用可执行程序使用静态链接生成,所有程序都是用静态链接,不依赖任何动态库,但C库默认只有动态库。