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第8章 文件句柄功能与磁盘

FCB功能的存在是出于历史的原因，虽然它也有一些很显著的优点，但随着DOS版本的升级，FCB功能逐渐被另一套文件处理功能所取代。即使是DOS的设计者Microsoft公司也并不提倡程序员使用FCB功能。因此在本章我们将研究DOS提供的另一套功能--"文件句柄功能"的应用。

8．1 文件句柄功能调用

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我们在前面讨论过，使用FCB处理文件有一个十分显著的缺点，那就是无法处理"树形目录"。这并不能怪FCB的功能弱，FCB功能源于CP/M操作系统，而树形目录是在DOS2.0版中才引入PC中的，所以利用FCB无法处理也就不足为奇了。

　　所谓树形目录，是Microsoft从UNIX/XENIX操作系统中移植到DOS中的，它引入了"子目录"的的概念，使磁盘在有限的空间内能够更合理地容纳更多的文件，方便了用户对文件的管理工作。

为了使程序设计人员能够有效的处理树形目录，DOS提供了一套称之为"文件句柄功能调用"的API接口，和FCB功能相比，文件句柄功能的一个突出特点就是将FCB中保存的文件特征信息隐藏在DOS内部，而对于我们设计的程序，DOS只提供了一个16位的数据，这个数据就是我们所说的"文件句柄"。我们现在就来研究一下有关"文件句柄"功能所需的一个很重要的基础知识--文件名与路径名。

我们使用FCB功能打开文件时，需要先初始化一个"未打开"的FCB，也就是在FCB的前12个字节中填入相应驱动器符和文件名。这实际上是给DOS提供执行打开操作的依据。而使用文件句柄功能处理文件也有这样一个步骤。但是我们需要提供给DOS的数据就不象FCB那么死板了。主要的区别在于我们所给出的数据不仅有驱动器符和文件名，还可以包含路径名。DOS规定我们给出的数据应具有下面这样的结构：

[Drive][路径名]<文件名>.<扩展名>,00H

其中Drive项是驱动器名，同FCB的规定不同，DOS不再接受0，1，2，3这样的数字表示，而要求我们直接使用A:，B:，C:，D:这样的表示法；[路径名]一项和我们一般理解的路径名是一致的，即一系列用"\"隔离开的子目录名。文件名和扩展名没什么更多说的，需注意的是其中的那个"."不能省去；至于未尾那个"00H"，这是DOS所规定必须要有的表示结尾的标志。所以我们说我们提供给DOS的数据是一个由ASCII字符组成的字符串加上一个"0"字节构成，习惯上我们把这串数据称为ASCIIZ串（ASCII ZERO）。比如我们需要处理WINDOWS系统中名为WIN386.EXE的文件，那么我们将这样定义ASCIIZ串：

FILENAME DB'C:\WINDOWS\WIN386.EXE',0

这里还有几点我要提醒大家，凡是"[ ]"中的项都是可以省略的，DOS会按"当前情况"处理。另外，DOS不要求我们定义象"文件控制块"那样的数据结构，因此，ASCIIZ串可以放在内存中任意地方。同时，在存取文件时DOS也不需要我们定义DTA，不过DOS要求我们给出指向数据缓冲区的指针。简而言之，有关FCB功能的那一套并未"传染"给文件句柄功能。关于这些问题我们将在稍后做更深入的讨论。

　　有了这些初步的认识，我们下面所做的工作就是研究文件句柄功能的具体应用方法。表7-1给出了DOS提供的最常用的文件句柄功能调用，仿照前半章的内容，我们仍按照"打开关闭--读出写入--其它功能"的顺序来分别讨论。

在这一节我们主要讨论文件的打开与关闭功能，借此以加深对文件句柄功能的理解。请大家把我们的老朋友--DEBUG搬入内存，并用"A"命令输入下面这段小程序：

C:\ASM\>DEBUG[Enter] 
-a100[Enter]
123D:0100	JMP	0124			；跳过数据区
123D:0102	DB	'C:\COMMAND.COM',0			；定义一个ASCIIZ串
123D:0111	DB	'OK...',0D,0A,24			；程序执行正确的信息
123D:0119	DB	'ERROR...',0D,0A,24			；程序出错信息
123D:0124	MOV	AX,3D00			；按读方式打开文件
123D:0127	MOV	DX,0102			；DX指向ASCIIZ串
123D:012A	INT	21				；打开文件
123D:012C	JB	0139			；出错，转0139
123D:012E	MOV	BX,AX			；文件句柄送入BX寄存器
123D:0130	MOV	DX,0111			；显示程序正确执行的信息
123D:0133	MOV	AH,09			
123D:0135	INT	21			
123D:0137	JMP	0140			；转0140结束进程
123D:0139	MOV	DX,0119			；显示程序出错信息			
123D:013C	MOV	AH,09			
123D:013E	INT	21			
123D:0140	MOV	AH,3E			；用3EH功能
123D:0142	INT	21			；关闭文件
123D:0140	MOV	AH,4C			；结束进程
123D:0142 	INT 	21 			

通过这个实验程序大家应该掌握两点：其一，ASCIIZ串的定义方法；其二，3DH功能的应用。第一个问题可以对照我们前面讨论过的内容，而第二个问题可以参考后面对3DH功能的说明。我们现在来实际跟踪一下这个程序，看看还能发现什么新鲜的东西。

-g=100 12c[Enter]
AX=0005 BX=0000 CX=0042 DX=0102 SP=FFFE BP=0000 SI=0000 DI=0000
DS=123D ES=123D SS=123D CS=123D IP=012C NV UP EI PL NZ NA PO NC
123D:012C 7209 JB 0139

用"G"命令在012CH处打一个断点，则DEBUG会在执行INT 21指令后为我们列出各寄存器的情况。可以看到AX寄存器返回一个16位的数字05H，这就是我们所需要的那个所谓的"句柄"。这一个数字所代表的就是我们刚刚打开的那个文件，从此以后我们对这个文件进行其它操作时必须要给DOS提供这个数字。

前面几节使用FCB功能打开文件后，DOS会在文件控制块中填入好多的信息供程序使用。而使用句柄功能却只能得到一个简单的数字。这不能不说是句柄功能与FCB功能的最大差别了。当然，事实上DOS仍然要取得有关文件的特征信息的，只不过这些信息都存于DOS内部，由DOS私用而已。

标志寄存器中的CF位为0，表明DOS成功的打开了要处理的文件，如果CF标志为1则说明功能调用执行出错。因此应用指令依据CF标志的状态转移即可区分文件操作是否正确。指令"JNC"恰好能达到此目的：

助记符：JNC（Jump if Not Carry）
用　途：依据CF标志状态转移
格　式：JNC 目的地址
执　行：若CF标志等于0，此指令将使CPU转移至目的地址处继续执行程序，
否则CPU执行JNC指令下面的程序

这是一个条件转移指令，注意它只能进行短程转移。与此指令相对的指令是JC，第六章里已经介绍过。句柄功能返回错误状态的方法与FCB功能不同，应加以注意。

　　先别忙着"GO"这个程序，我想问诸位一句大家是否对AX寄存器中的"句柄"有什么疑问？问题并不难发现，为什么这个句柄不是"00H"呢？我们只打开了一个文件呀？这里面有个不大不小的秘密，我打算在下一节中将其"曝光"。

程序中使用的3EH功能用于关闭文件，所谓关闭，其含义和我们在前面所讲的一样，也是将BUFFER中的数据存入磁盘同时更新目录项，这里我们就不多讨论了，要注意的是使用这个功能前别忘记在BX寄存器中放入要关闭的文件对应的"句柄"。

附带说明一下，关于打开文件时在AL寄存器中填入的"存取方式"一项，这是一个取值为0，1，2的数据，分别表示"读"、"写"和"读/写"三种方式。如果大家熟悉C语言，肯定知道用FOPEN函数打开文件时也要指明存取方式：r表示"读取"；rw表示"读/写"。如果大家不清楚C语言为什么要有这样的要求，那么学到这里，我想你应该对这个问题有了比较明白的认识--C语言也要求助于DOS为其打开文件，它也要遵守DOS的规定。

事实上DOS允许我们同时打开多个文件，每打开一个文件DOS都会给我们返回一个句柄，各个文件对应的句柄都是不同的。我们知道每打开一个文件后DOS都会取得与这个文件相关的一些特征信息保存在自己内部，而DOS用于保存这些信息的空间可不是无穷无尽的，所以能够同时打开的文件数就有限制。DOS启动后究竟为打开文件准备了多少内存呢？这个问题的答案在CONFIG.SYS文件中。还记得我们前面讨论的BUFFERS设置吗？在CONFIG文件中还有一项"FILES=？？？"的配置项，这一项就是告诉DOS启动时要准备出打开"？？？"个文件所需的内存空间。而我们的程序所能同时打开的文件个数是"？？？－5"个，这是因为文件句柄号是从05H开始的。

在本节的最后，我们来讨论一下有关"建立文件"的内容。下面给出了3CH功能的用法，利用句柄功能建立一个文件和用FCB功能并无太大区别，要注意的有这样几点：

第一，不要忘记用ASCIIZ串给出路径和文件名；
第二，如果指定目录下无重名的目录项，则DOS会新建一个目录项并返回句柄。如果指定目录下有一个与待建立的文件重名的目录项，则DOS会将旧的文件长度截为0。此一点和FCB功能相同。
第三，CX寄存器中要设定待建文件的属性。属性的定义和FCB功能相同，但是句柄功能无法建立具有卷标属性或子目录属性的目录项。同FCB功能相比这可以说是句柄功能的一个弱项。
第四，若出错，则CF标志置位，同时AX寄存器返回错误码供程序处理。这其实是所有句柄功能的一个共同特点。这些错误代码都出自一个统一的错误代码表，见表7-2。
第五，文件成功建立之后我们即可对其进行写操作，3CH功能不涉及"打开方式"的问题。建立文件功能的用法并不难，大家可自己编制实验程序将其掌握。

表7-2 错误代码表