西安交通大学操作系统第三次实验（文件系统）

#include"myEXT2.h" //写超级块 static void update_super_block() { if(fp==NULL){ fopen_s(&fp, "./Ext2", "rb+"); } //其功能是使用给定的模式 mode 打开 filename 所指向的文件。文件顺利打开后，指向该流的文件指针就会被返回 //因为返回的是指针，所以要赋值到fp上 /* filename: 要打开的文件名字符串 mode: 访问文件的模式， 它包括： 模式 描述 文件可否存在 "r" 打开文件仅供读取 必须存在 "w" 创建新文件仅供写入 若存在，则清空后再写入 "a" 打开文件附加写入 若不存在，则创建新文件写入 "r+" 打开文件供读取并写入 必须存在 "w+" 创建新文件供读取并写入 若存在，则清空后再写入 "a" 打开文件读取并附加写入 若不存在，则创建新文件写入 r：打开只读文件，该文件必须存在。 　　r+：打开可读写的文件，该文件必须存在。 　　rb+：读写打开一个二进制文件，只允许读写数据。 　　rt+：读写打开一个文本文件，允许读和写。 　　w：打开只写文件，若文件存在则文件长度清为0，即该文件内容会消失。若文件不存在则建立该文件。 　　w+：打开可读写文件，若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失。若文件不存在则建立该文件。 　　a：以附加的方式打开只写文件。若文件不存在，则会建立该文件，如果文件存在，写入的数据会被加到文件尾，即文件原先的内容会被保留。（EOF符保留） 　　a+：以附加方式打开可读写的文件。若文件不存在，则会建立该文件，如果文件存在，写入的数据会被加到文件尾后，即文件原先的内容会被保留。 （原来的EOF符不保留） 　　wb：只写打开或新建一个二进制文件；只允许写数据。 　　wb+：读写打开或建立一个二进制文件，允许读和写。 　　wt+：读写打开或着建立一个文本文件；允许读写。 　　at+：读写打开一个文本文件，允许读或在文本末追加数据。 　　ab+：读写打开一个二进制文件，允许读或在文件末追加数据。 */ fseek(fp, DISK_START,SEEK_SET); //如果执行成功，stream将指向以origin为基准，偏移offset（指针偏移量）个字节的位置，函数返回0。如果执行失败(比如offset取值大于等于2 * 1024 * 1024 * 1024，即long的正数范围2G)，则不改变stream指向的位置，函数返回一个非0值。 fwrite(sb_block,SB_SIZE,1,fp); /* 功能是向指定的文件中写入若干数据块，如成功执行则返回实际写入的数据块数目。 buffer-- 这是指向要被写入的元素数组的指针。(要获取数据的地址) size-- 这是要被写入的每个元素的大小，以字节为单位。 nmemb-- 这是元素的个数，每个元素的大小为 size 字节。 stream-- 这是指向 FILE 对象的指针，该 FILE 对象指定了一个输出流。 */ fflush(fp);//_Stream是输入输出流 } //读超级块 static void reload_super_block() { fseek(fp, DISK_START, SEEK_SET); fread(sb_block, SB_SIZE, 1,fp );//读取若干字节到缓冲区 /*将_Stream内的内容读取到_Buffer中，一个结构的大小是_ElementSize，数量是_ElementCount*/ }; //写组描述符 static void update_group_desc() { if (fp == NULL) { fopen_s(&fp, "./Ext2", "rb+"); } fseek(fp, GDT_START, SEEK_SET); fwrite(gdt, GD_SIZE, 1, fp); fflush(fp); } //读组描述符 static void reload_group_desc() { fseek(fp, GDT_START, SEEK_SET); fread(gdt, GD_SIZE, 1, fp); } //写第i个inode static void update_inode_entry(unsigned short i) { if(fp==NULL){ fopen_s(&fp, "./Ext2", "rb+"); } fseek(fp, INODE_TABLE + (i - 1) * INODE_SIZE, SEEK_SET); fwrite(inode_area, INODE_SIZE, 1, fp); fflush(fp); } //读第i个inode static void reload_inode_entry(unsigned short i) { fseek(fp, INODE_TABLE + (i - 1) * INODE_SIZE, SEEK_SET); fread(inode_area, INODE_SIZE, 1, fp); } //写第i个块 static void update_dir(unsigned short i) { if (fp == NULL) { fopen_s(&fp, "./Ext2", "rb+"); } fseek(fp, DATA_BLOCK + (i-1) * BLOCK_SIZE, SEEK_SET); fwrite(dir, BLOCK_SIZE, 1, fp); fflush(fp); } //读第i个数据块 static void reload_dir(unsigned short i) { fseek(fp, DATA_BLOCK + (i-1) * BLOCK_SIZE, SEEK_SET); fread(dir, BLOCK_SIZE, 1, fp); } //写block位图 static void update_block_bitmap() { if (fp == NULL) { fopen_s(&fp, "./Ext2", "rb+"); } fseek(fp, BLOCK_BITMAP, SEEK_SET); fwrite(bitbuf, BLOCK_SIZE, 1, fp); fflush(fp); } //读block位图 static void reload_block_bitmap() { fseek(fp, BLOCK_BITMAP, SEEK_SET); fread(bitbuf, BLOCK_SIZE, 1, fp); } // 写 inode 位图 static void update_inode_bitmap() { if (fp == NULL) { fopen_s(&fp, "./Ext2", "rb+"); } fseek(fp, INODE_BITMAP, SEEK_SET); fwrite(ibuf, BLOCK_SIZE, 1, fp); fflush(fp); } // 读 inode 位图 static void reload_inode_bitmap() { fseek(fp, INODE_BITMAP, SEEK_SET); fread(ibuf, BLOCK_SIZE, 1, fp); } // 写第 i 个数据块 static void update_block(unsigned short i) { if (fp == NULL) { fopen_s(&fp, "./Ext2", "rb+"); } fseek(fp, DATA_BLOCK + i * BLOCK_SIZE, SEEK_SET); //fseek(fp,0,SEEK_SET); fwrite(Buffer, BLOCK_SIZE, 1, fp); fflush(fp); } // 读第 i 个数据块 static void reload_block(unsigned short i) { fseek(fp, DATA_BLOCK + i * BLOCK_SIZE, SEEK_SET); fread(Buffer, BLOCK_SIZE, 1, fp); } //分配函数 //分配一个数据块，返回块号 static int alloc_block(){ //bitbuf一共512字节，表示4096个数据块，根据last_alloc_block/8计算它在bitbuf中哪个字节(最后一个) unsigned short cur = last_alloc_block; unsigned char con = 128;//这个unsigned char就是按二进制数的增顺序排列的数，128就是10000000 int flag = 0;//在每一个字节中处于的位置,他这个是从左到右存储的（从高位到低位） if (gdt[0].bg_free_blocks_count == 0) { printf("没有可分配的块了\n"); return(0); } reload_block_bitmap(); cur /= 8; while (bitbuf[cur] == 255) {//当这个字节已经满了，要跳到下一个字节，未满，还在这个字节中分配，并终止循环 if (cur == 511) {//最后一个字节也满了，需要从头开始寻找了 cur = 0; } else cur++; } while (bitbuf[cur] & con) {//它这是在用与操作在当前字节中找具体的哪个bit con /= 2; flag++; } bitbuf[cur] = bitbuf[cur] + con; last_alloc_block = cur * 8 + flag; update_block_bitmap();//fp在这个函数中出现的reload函数中已经定位 gdt[0].bg_free_blocks_count--;//分配了就要减少 update_group_desc(); return last_alloc_block; } //分配一个inode static int get_inode() { unsigned short cur = last_alloc_inode; unsigned char con = 128; int flag = 0; //先进行判断再操作 if (gdt[0].bg_free_inodes_count == 0) {//因为是组内的索引节点所以是组描述符内的索引节点数 printf("没有可分配的索引节点了\n"); return(0); } reload_inode_bitmap();//得要先进行读取然后才能开始操作 cur = (cur - 1) / 8;//第一个标号事1，但寻出是从0开始的 while (ibuf[cur] == 255) { if (cur == 511) { cur = 0; } else cur++; } while (ibuf[cur] & con) { con /= 2; flag++; } //更新当前字节的数据分配 ibuf[cur] = ibuf[cur] + con; last_alloc_inode = cur * 8 + flag + 1; update_inode_bitmap(); gdt[0].bg_free_inodes_count--; update_group_desc; return last_alloc_inode; } //查找当前目录中名为tmp的文件目录，并得到该文件的inode号，它在上级目录中的数据块号以及数据块中目录的项号 static unsigned short research_file(char tmp[100], int file_type, unsigned short* inode_num, unsigned short* block_num, unsigned short* dir_num) { unsigned short j, k; reload_inode_entry(current_dir);//进入当前目录 j = 0; //这个实际上是一个单循环，i_block是块，里边有位，位顺着走，走完这个块换到下一个块中 while (j < inode_area[0].i_blocks) { reload_dir(inode_area[0].i_block[j]); k = 0; while (k < 32)/*32是dir缓冲区的大小*/ {//检测的是目录项缓冲区(reload_dir放入的)里边的内容 //检查对应目录项与当前文件是否匹配，若匹配则选定，不匹配目录项换到下一项 //它这个本质是在，在每一个块的目录中寻找（每个块都有一个目录），并将目录号，，目录中的节点号进行一个传递 if (!dir[k].inode || dir[k].file_type != file_type || strcmp(dir[k].name, tmp)) { k++; } else { *inode_num = dir[k].inode; *block_num = j;//块号 *dir_num = k;//目录号 return 1;//找到就返回了 } } j++; } return 0; } //因为文件系统的第一步肯定是准备目录，所以不必担心它的位置被分散 // 为新增目录或文件分配 dir_entry // 对于新增文件，只需分配一个 inode 号 // 对于新增目录，除了 inode 号外，还需要分配数据区存储.和..两个目录项 static void dir_prepare(unsigned short tmp, unsigned short len, int type) { reload_inode_entry(tmp);//tmp是索引节点号(将所指位置放到索引缓冲中) if (type == 2) {//