基於UNIX V6 設計的二級檔案系統

一、課程設計基礎任務描述

為 linux 設計乙個簡單的二級檔案系統。本實驗用某個大檔案，如 c:\mydisk.img ，儲存整個檔案卷中的所有資訊。乙個檔案卷實際上就是一張邏輯磁塊盤，磁碟中儲存的資訊以塊為單位。每塊 512 位元組。複習並深入領會 unix v6 檔案管理系統的核心設計思想。要求做到以下幾點：

可以實現下列基礎 api void ls();

列目錄int fopen(char *name, int mode);

void fclose(int fd); int fread(int fd, char *buffer, int length);

int fwrite(int fd, char *buffer, int length);

int flseek(int fd, int position);

int fcreat(char *name, int mode);

int fdelete(char *name)

同時做到建立目錄，進入目錄等簡單的輔助功能，同樣對應三個 api：

void mkdir(char* dirname);

void cd(char* dirname);

void backdir()

二、設計思想說明

2.1 任務分析

乙個檔案系統從功能上劃分程式為四個部分：

第一部分是有關高速緩衝區的管理程式，主要實現了對硬碟等塊裝置進行資料高速訪問的函式

第二部分**描述了檔案系統的底層通用函式，說明了檔案索引節點的管理、磁碟資料塊的分配和釋放以及檔名與 i 節點的轉換演算法

第三部分程式是有關對檔案中資料進行讀寫操作，包括對字元裝置、管道、塊讀寫檔案中資料的訪問

第四部分的程式與檔案的系統呼叫介面的實現有關，主要涉及檔案開啟、關閉、建立以及有關檔案目錄操作等的系統呼叫

二級檔案系統不專門設計驅動程式，要模擬檔案系統的設計、實現和功能，就不能把它直接作為作業系統實際的檔案系統進行掛接。鑑於此，我在實際的硬碟上建立乙個檔案，把它作為我們的檔案系統的磁碟進行各種對磁碟的模擬操作，這樣做的好處是可以對它進行連續操作，只要在退出檔案系統時，及時儲存它的狀態。

為了達到這樣的效果，能方便該「磁碟檔案」的操作，我們在實際的程式中呼叫 mmap 函式，將「磁碟檔案」對映到記憶體中，將對映到的大記憶體空間當作整個二級檔案系統的磁碟，直接對它進行操作。在退出或手動重新整理磁碟內容時，只需呼叫 msync 函式將該記憶體空間的值重新寫入「磁碟檔案」中，這樣就儲存了本次執行的一系列操作，在下一次再進入二級檔案系統時能夠繼續操作。

基於UNIX V6 設計的二級檔案系統

基於redis的二級快取

基於C 實現的構建二級檔案模擬系統

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