模拟FAT文件系统.doc

操作系统课程设计之三 设计任务：模拟OS文件系统 在任一OS（Window或者Dos；也可以是在Linux下，但要求能将结果演示给老师看）下，建立一个大文件，把它假象成一张盘，在其中实现一个简单的模拟OS文件系统。 1、在现有机器硬盘上开辟10M（共10000个盘块，每盘块大小为1k）的硬盘空间（生成一个10M的用户文件SDisk.dat即可），作为设定的硬盘空间。 2、编写一管理程序SDisk，对此空间进行管理，以模拟OS文件系统，要求： ⑴、盘块大小1k ⑵、空闲盘块的管理：采用位示图法 ⑶、文件空间管理：采用FAT（文件分配表），每个盘块号占2个字节 ⑷、目录项管理： ①、每个目录项占用32字节，其中前8个字节（0-7）为文件名，之后跟3个字节（8-10）的扩展名，26-27字节，存放文件的第一个盘块号，最后四个字节（28-31），存放文件长度（如果目录项对应的是下一级子目录（文件），其文件长度部分为0） ②、目录按文件方式管理，每个目录仅用一个盘块（即1k，最多装32个目录项） ③、第0个目录项为本目录，即“.”，第0个字节为“.”，即0x2E，第26-27字节指明本目录所在盘块。 ④、第1个目录项为父目录，即“..”，第0，1个字节为“..”即0x2E,0x2E，第26-27字节指明父目录所在盘块。 ⑤、每个目录实际能放下文件或子目录30项。 ⑸、文件系统空间分配： ①、第0个盘块（1k）存放磁盘信息（可以设定为格式说明“FAT32”、盘块大小，盘块数等内容） ②、第1个盘块起，至125盘块，共125个盘块（125k）存放FAT内容 ③、第126、127（2个）盘块，存放位示图 ④、从第128盘块至10000盘块，皆为数据（区）盘块，其逻辑编号从0开始，至9872号数据盘块，即第0数据盘块为128号盘块，第1数据盘块为129号盘块，… ⑤、第0数据盘块（即128号盘块），存放根目录（同样只用一个盘块作根目录），由于第0、1目录项为“.”（本目录）, “..”（父目录），因此根目录下同样只能存放30个文件或目录，并且从第2个目录项开始。 ⑥、文件或子目录数据，放在第1数据盘块及以后的数据盘块中，由用户按需要使用。 3、SDisk管理程序的功能要求如下： ⑴、正常情况下，显示等待命令输入符号# ⑵、改变目录命令： #cd 目录名，改变当前工作目录，目录不存在时给出出错信息 #cd ..，返回上一级目录，如果是根目录，给出提示信息 ⑶、生成新目录 #md 目录名，创建新目录（需要更改FAT内容和位示图内容） ⑷、删除目录 #rd 目录名，删除目录，如果目录不存在时给出出错信息（需要更改FAT内容和位示图内容） ⑸、显示目录 #dir，显示指定目录下或当前目录下的信息，包括文件名、扩展名、物理地址（文件或目录第一个盘块号）、文件长度、子目录 ⑹、创建新文件 #CreateFile 文件名.扩展名 文件长度，根据文件名.扩展名，创建一个目录项（fcb），根据文件长度和位示图中空闲盘块情况，分配足够多的连续盘块，给新文件（需要更改FAT内容和位示图内容）。 ⑺、删除文件 #DelFile 文件名.扩展名，在文件所在的目录项中，将第一个字节变为0xE5，并同时修改FAT内容和位示图内容；如果文件不存在，给出出错信息 ⑻、文件拷贝 #CopyFile 老文件,新文件，为新文件创建一个目录项，并将老文件内容复制到新文件中，并同时修改FAT内容和位示图内容 ⑼、显示位示图内容 #ShowBitMP，将位示图内容（已有信息部分），显示在屏幕上（按十六进制） ⑽、显示FAT内容 #ShowFAT，将FAT内容（已有信息部分），显示在屏幕上（按十六进制） 4、程序的总体流程为： ⑴、输出提示符#，等待接受命令，分析键入的命令； ⑵、对合法的命令，执行相应的处理程序，否则输出错误信息，继续等待新命令 （1、请参考“03.FAT32文件系统简介.doc”中，有关文件系统的规定； 2、请参考WinHex中，目录所显示的信息进行编程） //关于FAT 和MAP表的解释 //用bitset库，做MAP的是否判断，因为作业要求从数据块从128位开始，所以bitset的前128位被置为-1，同样FAT表也是，其次，MAP表和FAT表同样是用数组方式做保存，这样就略过了是对具体地址的操作，从数组的下标很容易的定位， 关于对FAT表和MAP表的用法 当要用到数据块是，查询MAP表（因为只做比较查询即可）,查询到的未用位置置1，然后在FAT表上进行相应记录，在本程序做出的规定是，当文件夹FAT表做-1，若是文件则按照FAT做对应的顺序记录，最后一块同样是-1结束， 回收的时候，是按照FAT表的首项，做顺序置0，然后MAP也在相应位置置0 #incl