基于C++实现模拟文件系统【100012421】

# 一、文件系统的框架搭建 创建一个大约100M的文件作为模拟的硬盘，硬盘总空间分三个部分 - 超级块区: 1 * SuperBlk， - inode区: 1024 * inode - 磁盘块区 : 80 * 1024 * 磁盘块（1K） 超级块反映整个文件系统的空间分配情况，保存inode区的位图和磁盘块区的位图。每个inode块对应一个目录文件或者普通文件，是文件的索引节点。磁盘块是真正存储内容的地方，磁盘块并不需要特殊的数据结构进行标记，只要能找到对应的位置，然后在要进行读写的时候将其读入内存，进行操作后再放回硬盘即可。 对于目录文件，它对应的磁盘块中保存着一项项的目录信息，对于普通文件（如文本文件），它对应的磁盘块中存储的是文本内容。 # 二、文件系统界面及使用介绍 界面模仿linux标准shell——bash,通过输入指令完成对于文件系统的操作，指令类似linux下的指令结构，具体使用格式在帮助手册中有写，可以输入man指令查看帮助手册。 不同的文件类型显示的颜色不同： - 蓝色 —— 目录 - 白色 —— 普通文件 - 绿色 —— 可执行文件（可以启动一个进程） - 红色 —— 压缩文件 # 三、文件路径名的解析 所有操作涉及的路径，若以‘/’打头则认为是绝对路径从根目录开始，否则认为是相对路径从当前目录开始，完成对路径名的解析，对于错误的指令会有相应的提示信息。 # 四、实现文件操作指令（共17条） ## 4.1 格式化文件系统: mkfs 说明：格式化文件系统，只保留根目录，以及根目录下的两个目录项“.”和“..”,均指向根目录  ## 4.2 创建目录： mkdir 目录名路径 说明：创建一个空的目录项，该目录下自动创建两个子目录:“.”指向本目录，“..”指向父目录   ## 4.3 删除目录： rmdir 目录名路径 说明：删除目录，通过深度优先遍历，删除该目录下的所有文件，再删除该目录项  ## 4.4 改变目录： cd 目录名路径 说明：改变目录路径  ## 4.5 显示目录项： ls 说明：显示当前目录下的全部文件，其中： - 蓝色 —— 目录 - 白色 —— 普通文件 - 绿色 —— 可执行文件（可以启动一个进程） - 红色 —— 压缩文件  ## 4.6 创建文件： touch 文件名路径 说明：创建一个空的文件  ## 4.7 删除文件： rm 文件名路径 说明：删除一个指定文件  ## 4.8 编辑文件： vi 文件名路径 说明：调用了windows自带的记事本应用，打开一个已有的文件，在记事本中编辑文件，关闭并完成保存  ## 4.9 拷贝文件： cp 文件名路径 文件名路径/目录名路径 说明： - 将一个文件复制到另一个文件，若另一个文件已经存在，则将数据拷贝进去；若另一个文件不存在，创建一个新文件并将原文件数据拷贝进去 - 将一个文件复制到一个目录下，若该目录下已有一个同名文件，则进行覆盖；若该目录下没有同名文件，则创建一个同名文件并将数据拷贝进去  将根目录下的a.txt拷贝到home目录下 ## 4.10 移动文件： mv 文件名路径 文件名路径/目录名路径 说明： - 将一个文件移动到另一个文件，若另一个文件已经存在，则将数据拷贝进去，并删除原文件；若另一个文件不存在，创建一个新文件并将原文件数据拷贝进去，再删除原文件 - 将一个文件复制到一个目录下，若该目录下已有一个同名文件，则进行覆盖，并删除原文件；若该目录下没有同名文件，则创建一个同名文件并将数据拷贝进去，并删除原文件 - 若原文件与目标文件在同一目录下，且目标文件不存在，相当于对原文件进行重命名  将根目录的a.txt移动到music目录下 ## 4.11 查看文件属性：stat 文件名路径 说明：查看某个文件的属性，包括文件名，文件大小，占用磁盘块数，文件类型，对应inode节点，读写执行权限，访问时间，修改时间，改变时间。 在这里对于访问时间，修改时间，改变时间做一下解释： - 访问时间：当有操作读取了文件的内容，则更新访问时间 - 修改时间：当有操作修改了文件的内容，则更新修改时间 - 改变时间：当文件的属性，如文件大小，文件权限等被修改时，更新改变时间 - 注：当文件被编辑后，一般文件的内容和大小都发生改变，所以修改时间和改变时间都要更新  ## 4.12 改变文件权限： ```shell chmod +r/-r 文件名路径 chmod +w/-w 文件名路径 chmod +x/-x 文件名路径 ``` 说明：改变文件权限，文件的权限包括三个： r表示读权限，w表示写权限，x表示执行权限，刚创建的目录一般可读可写可执行，刚创建的文件一般可读可写不可执行。 ```shell +r/+w/+x 表示增加读权限/写权限/执行权限， -r/-w/-x 表示删除读权限/写权限/执行权限 ``` #### 对于文件权限作如下说明： 读权限 若无读权限，那么文件不许读，编辑，拷贝，复制指令中若要读文件，则会失败  拷贝时若拷贝到本目录下的一个不存在的文件，则相当于对原文件重命名，故没有读取原文件，这时原文件没有读权限也是可以成功的  写权限 若无写权限，文件仍然可以用vi打开，还可以编辑，但是无法保存，会提示没有写权限  写权限，是指文件的内容不可写，但文件的属性是可以修改的  执行权限 有执行权限，意味着该文件中保存的信息是指令，是可以被进程管理创建新进程，然后一条一条执行的 一般的保存文件信息的文件是没有执行权限的 #### 对于目录权限作如下说明： 读权限 若无读权限，那么“目录表”文件不许读，ls会失败  写权限 若无写权限，那么“目录表”文件不许写 创建文件，删除文件，文件改名会修改目录文件 修改文件不需要修改�