扩展标题。我想知道操作系统如何处理 fwrite、fread、fopen 和 fclose 等函数。
什么是流？
对不起，如果我不够清楚。
顺便说一句，我使用的是 GNU/Linux Ubuntu 11.04。
更好地解释我想问的问题。
我想知道如何将文件写入硬盘驱动器如何读入内存以及稍后如何创建它们的句柄。BIOS 是否通过驱动程序执行此操作？
【问题讨论】：
标签： c operating-system
C 库采用类似fopen 的函数并将其转换为正确的操作系统系统调用。在 Linux 上是 POSIX open 函数。您可以在带有man 2 open 的 Linux 终端中查看此定义。在 Windows 上，呼叫将是 CreateFile，您可以在 MSDN 文档中看到。在 Windows NT 上，该函数又是实际 NT 内核函数 NtCreateFile 的另一个翻译。
C 库中的流是存储在 FILE 结构中的信息集合。这通常是操作系统对文件概念的“句柄”、分配为“缓冲区”的内存区域以及当前读取和写入位置。
我刚刚注意到您将其标记为“程序集”。然后，您可能想了解真正底层的细节。 This seems like a good article.
现在您已将问题更改为询问甚至更低的级别。好吧，一旦操作系统收到打开文件的命令，它就会将该命令传递给 VFS（虚拟文件系统）。该操作系统会查找文件名，包括所需的任何目录并进行必要的访问检查。如果这是在 RAM 缓存中，则不需要磁盘访问。如果没有，VFS 会向可能是 EXT4 的特定文件系统发送读取请求。然后 EXT4 文件系统驱动程序将确定该目录位于哪个磁盘块中。然后它将向磁盘设备驱动程序发送读取命令。
假设磁盘驱动程序是 AHCI，它会将读取块的请求转换为一系列寄存器写入，从而设置 DMA（直接内存访问）请求。 This looks like a good source for some details.
此时主板上的 AHCI 控制器接管。它将与硬盘控制器通信，以配合读取数据并写入DMA内存位置。
在此过程中，操作系统会暂停该进程，以便它可以继续进行其他工作。硬件在处理事情，CPU不需要注意。磁盘请求需要几毫秒，在此期间 CPU 可以运行数百万条指令。
当请求完成时，AHCI 控制器将发送中断。其中一个系统 CPU 将接收中断，查看其 IDT（中断描述符表）并跳转到该位置的机器代码：中断处理程序。
操作系统中断处理程序会读取一些数据，发现它已经被AHCI控制器中断，然后它会跳转到AHCI驱动程序代码中。 AHCI 驱动程序将读取控制器上的寄存器，确定读取完成，将标记放入其操作队列，告诉操作系统调度程序它需要运行，然后返回。此时没有其他任何事情发生。
操作系统会注意到它需要运行 AHCI 驱动程序的队列。当它决定这样做时（它可能正在运行一个实时任务或者它可能正在读取网络数据包）然后它将从标记为 DMA 的内存块中读取数据并将该数据复制到 EXT4 文件系统司机。然后，EXT4 驱动程序会将数据返回到 VFS，VFS 会将其放入缓存中。 VFS 将向open 系统调用返回一个操作系统文件句柄，然后将其返回给fopen 库调用，然后将其放入FILE 结构中，并返回一个指向程序的指针。
【讨论】：
fopen 等通常在特定于操作系统的系统调用之上实现。在 Unix 上，这意味着用于处理文件描述符的 API：打开、读取、写入、关闭和其他一些。在 Windows 上，它是 CreateFile、ReadFile 等。
【讨论】：