51李子毅文件系统扩展实验1

【文件系统扩展实验1】是针对Linux文件系统的一次实践性学习，旨在加深对Linux文件系统结构的理解，尤其是“一切皆文件”的设计理念。实验要求对指定的程序进行扩展，使用深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）两种方法遍历一个至少包含三层目录的文件结构，并输出所有文件的大小和修改时间。 实验的核心知识点包括： 1. **Linux文件系统结构**：Linux文件系统采用单个根目录树结构，与Windows系统多根目录树的设计不同。在这个系统中，不仅普通文件被视为文件，就连目录也被视作特殊类型的文件，设备文件也被抽象成文件进行操作。 2. **stat系统调用**：用于获取文件或目录的相关信息，如文件类型、大小、修改时间等。在实验中，`stat()`函数用于检查文件的状态，判断其是否为目录或普通文件。 3. **readdir系统调用**：用于在目录中顺序读取条目，是遍历目录的关键。在实验中，`readdir()`函数用来获取目录中的下一个文件或子目录的`dirent`结构体，包含文件名和文件类型等信息。 4. **深度优先搜索(DFS)**：是一种递归遍历的方法，从当前节点出发，深入探索每个分支，直到无法继续，然后回溯。在文件系统中，DFS会先遍历当前目录的所有子目录，然后才处理子目录下的文件。实验中通过递归调用`DirDfs()`函数实现DFS，遇到目录则继续递归，遇到文件则输出信息。 5. **广度优先搜索(BFS)**：BFS使用队列数据结构，先遍历当前层级的所有节点，再处理下一层级。在实验中，自定义了一个队列结构`Quene`，将所有目录和文件加入队列，每次出队列时检查其类型，如果是目录则将其子目录和文件加入队列，如果是文件则输出信息。 6. **文件属性判断**：使用`S_ISDIR()`和`S_ISREG()`宏来判断文件类型，前者用于检测是否为目录，后者用于判断是否为普通文件。 7. **错误处理**：在调用系统函数时，可能会出现错误，如`stat()`失败。此时，可以通过`errno`全局变量获取错误码，`strerror()`函数将错误码转换为可读的错误信息。 8. **程序实现**：给出的代码片段展示了BFS的`GetFileSizeTime()`函数和DFS的`DirDfs()`函数的框架。`GetFileSizeTime()`用于获取文件大小和修改时间，`DirDfs()`实现了DFS的遍历逻辑。 通过这个实验，学生不仅可以掌握Linux文件系统的基本操作，还能学习到如何使用C语言编写程序来实现文件系统的遍历，理解和应用数据结构（如栈和队列）解决实际问题，提升编程能力。同时，对文件的访问、属性获取、错误处理等实际操作经验也有助于提升系统编程的实践技能。