使用 dd 创建稀疏文件 - 汇编

在 Linux 操作系统中，我们可以使用 dd 命令来创建各种类型的文件。在本文中，我们将学习如何使用 dd 命令创建稀疏文件。稀疏文件是一种特殊的文件，其中大部分内容都是空的或零。这使得稀疏文件可以占用很少的磁盘空间，因为不需要存储空的区域。既然我们知道什么是稀疏文件，我们就可以继续探讨如何使用 dd 命令创建它们。

创建稀疏文件

要使用 dd 命令创建稀疏文件，我们需要指定一个大的 count 参数。 count 参数告诉 dd 命令要创建多少个块。在这种情况下，我们希望创建一个稀疏文件，所以我们可以指定一个非常大的 count 参数，以便 dd 命令创建一个大小为 count 指定的块大小的大文件。我们还要指定 if 参数（输入文件），以便 dd 命令知道要使用哪个文件。最后，我们要指定一个输出文件（of 参数），在这个文件中，空白的块将被省略，不会占用磁盘空间。

以下是一个样例命令:

$ dd if=/dev/zero of=sparsefile bs=1 seek=10G count=0

在这个命令中，我们告诉 dd 命令将 /dev/zero 作为输入文件。 /dev/zero 文件是一个伪文件，它的内容始终为零字节。我们还指定了一个输出文件 sparsefile，并将块大小设置为 1（bs=1）。最后，我们将 seek 和 count 参数设置为 10G 和 0。 seek 参数告诉 dd 命令从文件偏移 10G 处开始写入数据，而 count 参数告诉 dd 命令写入零块的数量。由于 count 设置为零，dd 命令实际上不会写入任何数据。结果，我们将获得一个大小为 0 字节的文件，并且由于稀疏性，它将占用非常少的磁盘空间。

使用汇编语言创建稀疏文件

现在，我们已经知道如何在 Linux 终端中使用 dd 命令创建稀疏文件。但是，如果您是一名汇编语言程序员，您可能对如何使用程序来创建稀疏文件更感兴趣。幸运的是，使用汇编语言创建稀疏文件是一件非常简单的事情。以下是一个示例程序，它使用汇编语言和系统调用来创建稀疏文件：

section .data

filename: db 'sparsefile', 0
filesize: equ 1024 * 1024 * 1024 * 10 ; 10 GB
blocksize: equ 1

section .text
global _start

_start:
    ; Open the file for writing
    mov eax, 5          ; sys_open system call
    mov ebx, filename
    mov ecx, 0          ; O_CREAT|O_WRONLY
    mov edx, 0644       ; permissions
    int 0x80            ; call kernel

    ; Seek to the desired offset
    mov eax, 19         ; sys_lseek system call
    mov ebx, eax        ; file descriptor (returned by open)
    mov ecx, filesize
    mov edx, 0
    mov esi, 0          ; SEEK_SET
    int 0x80            ; call kernel

    ; Force the file to be large enough
    mov eax, 25         ; sys_ftruncate system call
    mov ebx, eax        ; file descriptor (returned by open)
    mov ecx, filesize
    int 0x80            ; call kernel

    ; Close the file
    mov eax, 6          ; sys_close system call
    mov ebx, eax        ; file descriptor (returned by open)
    int 0x80            ; call kernel
    
    ; Exit program
    mov eax, 1          ; sys_exit system call
    xor ebx, ebx        ; exit status code
    int 0x80            ; call kernel

这个程序非常简单，它涵盖了大多数创建稀疏文件所需的步骤。首先，该程序以只写模式打开 filename 文件，并将文件描述符存储在 eax 寄存器中。然后，程序使用 sys_lseek 系统调用来将文件大小设置为 filesize，filesize 已经被设置为 10 GB。这使得我们得到一个大小为 0 的稀疏文件。最后，程序使用 sys_ftruncate 系统调用强制文件的大小与 filesize 相匹配，从而确保该文件占用磁盘空间。当所有步骤都完成时，程序使用 sys_exit 系统调用退出。

这个程序是如何工作的呢？当我们打开文件时，我们可以指定文件的名称，要使用的操作系统标志以及文件的权限。在这个程序中，我们指定了 O_CREAT 和 O_WRONLY 标志，这表示我们想要创建一个新文件并以只写模式打开它。 file permissions 使用 '0644'，这是一个常用的权限组合，表示用户有读写权限而其他人只有读取权限。

然后，我们使用 sys_lseek 系统调用将文件指针移动到 filesize 处，这是我们将要写入零块的位置。在这种情况下，我们使用 SEEK_SET 标志（= 0），即要将位置设置为给定偏移量。

接下来，我们使用 sys_ftruncate 系统调用将文件截断到正确的大小。文件已经存在了，但由于使用 lseek 将文件指针移到 filesize 处，我们可以把它想象成一个孔，从而使文件成为一个稀疏文件。

这就是用汇编语言创建稀疏文件的基础。现在您可以创建自己的稀疏文件并探索 Linux 上的 dd 命令。