简单文件系统的实现

这篇文章是我几年前写的，发表在我的老博客上，时间久了密码忘了，移到这里。

引言：

文件管理是操作系统中四大资源管理中重要一项。通过实现简单的文件系统的这样的方式，加深对其原理的理解。由于文件系统的博大和考虑的东西很多，再加上自己时间和能力的局限性，故实现一个较为简单的文件系统。

概述：

文件系统主流的不乏有windows的FAT,FAT32,NTFS,以及Linux的等。由于多种原因，我不可能实现很复杂的。在此，规定如下：

文件存储空间的管理：内存中开辟一块空间作为文件存储器，利用FAT表与位示图相结合的方式实现存储空间的分配和回收。文件系统的现场由真正的外存文件实现。

目录结构：原想树型结构较为复杂，想先采用二级目录结构（主文件目录、用户文件目录），结构包含：文件名、物理地址、长度等。但实际开发中采用了一种巧妙的方式，于是就采用了类似Linux系统树型目录结构。

物理结构：链接文件结构。

逻辑结构：流式文件（字符序列的集合，非“非结构的记录式文件”）。

存取方式：顺序存取。（有读写指针）。

实验内容：

算法和数据结构

FCB文件、目录控制信息

struct fcb{

       char szName[256];//文件、目录名

       int  iIndex;//索引

       int  iFatherIndex;//上级目录的索引 根目录为-1

       //int  iShared;//共享计数

       int  Type;//catalog、file两者中一个

       //bool IsRoot;//是否为根目录

    int  iNextBlock;//所指第一块内存地址块 即首址  目录的话就为0

       int  iLength;//文件长度  目录为0

       int  state;//使用情况

       int  IsOpend;//是否为打开状态（只有在state为1，Type为 文件时才有效）打开为1

}FCB[FatLength];//文件或目录的控制信息

 

int Fat[FatLength];//FAT表和位示图的结合 用于分配物理块和空闲块的回收

实现功能：

该文件系统提供的操作：

格式化：对文件存储器进行格式化，即按照文件系统的结构对存储空间进行布局，并在其上创建根目录及其用于管理文件存储空间等的数据结构。  Format

创建子目录  mkdir

删除子目录  rmdir

显示目录    pwd

更改当前目录（回到上节目录） cd..

创建文件  mk

打开文件  open

关闭文件  close

写文件    vi

读文件    cat

删除文件  rm

程序介绍：

本文件系统采用了VC++6.0（MFC）开发。已经打上静态库（所以可执行文件Filesystem_static较大），假使执行机器应许（包含有MFC类库MFC42d.dll）即可用共享库方式Filesystem_share执行可执行文件。

界面截图如下：

 

界面风格有点象Linux的命令行。上面已经有所说明。执行可执行文件，进入界面如上所示。显示当前目录名/root之后有命令行提示符>.可以输入命令回车就可以。具体支持哪些命令可以help或?回车查看详情.

下面试一试多节目录管理：

建立如下结构

 

只要输入下列命令就可。

要想在文件f2中写写内容，然后显示；

还有其他的功能有待读者自己去尝试！

不足和改进：

由于多种原因，没有解决文件目录同名应许问题。

文件内容修改功能没有增加。

参考文献：

操作系统教师讲义

网上资料