第二次实验记录1

【第二次实验记录1】主要涉及的是FAT12文件系统的理解和应用，以及使用C/C++和nasm汇编语言编写程序来操作FAT12镜像文件。实验目标旨在深化对FAT12文件系统的理解，熟悉gcc+nasm联合编译，并了解实模式与保护模式的基础知识。 1. **FAT12文件系统**： FAT12是文件分配表（File Allocation Table）的一种版本，主要用在早期的MS-DOS和Windows系统中，用于管理磁盘上的文件和目录。它包含一个或多个FAT表，每个FAT表记录了磁盘上的簇（簇是文件系统分配的最小存储单元）分配情况。FAT12的特点是对12位的数字进行编码，能管理的簇数量有限，适合于小容量存储设备。 2. **项目结构**： 项目由多个文件组成，包括： - `main.cpp`：主程序，负责读取FAT12镜像，提示用户输入指令，处理不同类型的命令如ls、ls -l、cat。 - `structure.h`：声明了4种数据结构：Sector（扇区）、FAT（文件分配表）、Entry（文件/目录项）、Directory（目录）。 - `structure.cpp`：实现这些数据结构的方法。 - `constants.h`：包含一些常量定义，如FAT12相关的配置参数。 - `my_print.asm`：使用nasm编写的输出函数，用于替代标准输出库函数。 3. **制作FAT12镜像**： 在虚拟机中创建FAT12镜像文件`a.img`，并通过C/C++和nasm编写的程序读取和操作这个镜像。需要注意，由于硬编码的原因，镜像文件的名字不能随意更改，否则程序可能无法正确读取。 4. **挂载和img文件**： - **img文件**：是磁盘镜像文件，通常用于创建软盘、光盘等的映像。在这个实验中，`a.img`是软盘的镜像，包含了FAT12文件系统的结构。 - **挂载**：挂载是指将一个存储设备（如软盘镜像）与文件系统连接，使得我们可以通过文件系统来访问存储设备的内容。在Linux中，通过挂载点将img文件映射到一个目录，用户就可以如同操作真实磁盘一样操作这个镜像文件。 5. **项目实施**： 实验要求包括： - 使用C/C++和nasm编写程序，main.cpp作为主程序，my_print.asm提供输出功能。 - main.cpp需能读取FAT12镜像，接收用户输入，根据输入执行ls、ls -l、cat等命令，并调用my_print.asm的输出函数。 - 在nasm的输出函数中，复用之前编写的IO汇编代码。 - 编译时需注意C++和nasm的联合编译，例如使用`g++-multilib`，`nasm`生成中间文件，然后用`gcc`进行链接。 6. **编译与测试**： 在编译过程中，可能会遇到问题，需要确保正确引用nasm生成的函数，并且在C++中使用`extern "C"`来避免名称修饰。在解决编译错误时，可以参考相关博客或其他资源。 通过这个实验，学生不仅能够深入理解FAT12文件系统的工作原理，还能提升在实模式和保护模式下的编程能力，同时熟悉Linux环境下的文件挂载操作。这是一个理论与实践相结合的综合性实验，对于提升IT专业学生的技能有很大帮助。