操作系统教程：文件系统建立、打开与读写解析

"本文档详细介绍了文件系统在操作系统中的实现，特别是文件的建立、打开和读写等操作，以及如何优化文件访问效率。文件系统通过系统调用来为用户程序提供服务，包括创建、打开、关闭、读、写和控制文件。在描述中，提到了活动文件表的概念，用于加速文件访问，减少对存储设备的访问次数，提高系统效率。此外，文件建立时需要指定文件名、设备类、属性和存取控制信息。打开文件则涉及在活动文件表中登记信息，对于共享文件还需要处理并发访问。读写文件时需要指定文件名、内存缓冲地址和读写字节数。" 操作系统中的文件系统是一个关键组件，它负责管理和控制文件的创建、访问和删除。文件系统通过一组系统调用接口，使得用户程序能够与文件进行交互。在"文件系统其他功能的实现"中，详细阐述了文件操作的实现机制，包括： 1. **建立文件**：当用户需要创建文件时，会调用“建立”系统调用。这个过程涉及在选定的设备上建立文件目录，分配文件的第一个物理块，并可能需要加载卷（如磁带或可装卸磁盘）。在某些系统中，如果尝试写入一个未建立的文件，系统会自动执行“建立”操作。 2. **打开文件**：在使用文件前，需要通过“打开”操作建立文件与用户之间的联系。这通常需要提供文件名和设备类，系统会在活动文件表中为文件分配空间并复制文件目录信息。对于共享文件，系统需要处理并发访问控制，例如增加使用计数。 3. **读/写文件**：文件打开后，用户可以通过读/写系统调用来访问文件内容，指定文件名、内存缓冲区位置和读写字节数。文件一旦打开，可以在关闭之前反复使用，以减少查找目录的时间，提高存取速度。 文件系统的效率优化策略，如使用活动文件表，是为了减少对磁盘的访问，因为磁盘访问比内存访问慢得多。当用户打开文件时，文件目录被复制到内存，这样后续的读写操作可以直接在内存中进行，直到文件被关闭。这种方法显著减少了访盘次数，提高了系统响应速度。 《操作系统教程》（第三版）是一本深入介绍操作系统基本原理和技术的教材，它不仅涵盖了经典内容，还融合了现代操作系统的最新发展，如Windows 2000/XP和UNIX类操作系统的实例，帮助读者理解和掌握操作系统的设计与实现。教材的编写旨在保持理论知识与实践应用的紧密联系，强调操作系统知识的系统性、先进性和实用性。