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1 实验目的学习FAT文件系统的构成

能够将自己的程序应用在系统上

熟悉dd,mount,umount,等指令

2 需求说明

2.1 基本要求设计并实现一个目录列表函数(无须支持选项，如ls -a、ls -l等)，用来显示当前目录下包含的文件信息

设计并实现一个改变目录函数(无须处理路径名，如../../directoryName等)， 用来把当前目录切换到上一层目录或当前目录的子目录

设计并实现一个删除文件函数，使用当前目录中的要删除的文件名作为参数， 用来删除指定的文件，要注意文件的隐藏、只读和其他系统属性

设计并实现一个创建文件函数，使用要创建的文件名和文件大小作为参数，用来创建一个新的文件

2.2 提高要求增加创建目录的功能

增加删除目录的功能：通常需要先判断目录是否为空目录，若目录不为空，则需给出提示，并删除其包含的所有子目录和文件；若是空目录则可以直接删除

增加绝对路径和多级目录的支持：这里需要对输入的目录路径字符串进行解析，然后逐级查找目录

对ud_cf()函数进行改进，使其可以向文件中写入实际内容，并根据写入的内容计算文件的实际大小

对ud_ls()函数进行改进，增加对全部非根目录信息的读取(基本要求中仅读取一个扇区的非根目录细信息)

2.3 完成情况

完成了以下功能：

程序能够正常运行

能够执行cf, df, rm, mkdir, rmdir, cd, ls等指令

Cf可以通过外部输入改变内容，并支持输入重定向

在非根目录，可以找到目录占据的所有簇

Rm可以支持-r参数

支持所有指令解析多级路径

支持读取存取系统时间

修改了多个bug

3 设计说明

3.1 基本要求实现说明

3.1.1 程序的正常运行

首先要用dd指令创建空文件，指令如下。

ddif=/dev/zero of=data bs=128Mcount=1

使用128M是由于虚拟机的问题，无法读取512M以上的FAT16格式文件中的启动目录，无法进行试验，所以现在使用128M进行了全部实验。

并且根据启动目录的内容，改变了头文件中的内容，才可以正常启动。

3.1.2 基本指令的实现

如上，Ls,cf,df均可正常实现。但是原来的时间是有问题的，再次本人进行了修复。

3.2 提高要求实现说明

3.2.1 能够执行cf, df, rm, mkdir, rmdir, cd, ls等指令

首先，运行Ls指令，现在在根目录，创建文件，成功，然后df，成功，接着运行Mkdir指令，创建文件夹，成功，进入文件夹，在里面创建文件夹，跳出。

接着，我运行rm指令，删除testdir2这个文件夹，发现文件夹或文件不存在，给出提示，我用rm-r将子文件夹删除，展示了识别多级目录的能力并且成功删除。

3.2.2 多级目录识别

让各种命令识别多级目录的核心代码如上，思想就是跳转到那个目录运行目标指令，如果无法跳转，则爆出没有目录的提示。如果成功跳转，并创建了，无论创建成功与否，都会跳回原目录。跳转和跳回函数截图如下。

实现如下：

效果如上，可以识别绝对路径和相对路径两种。并且可以成功的完成创建目录，删除目录，创建文件，删除文件等功能。

3.2.3 对fd_ls() 函数进行改进:

改动说明

原有的fd_ls函数在查找子目录时，只会查找一个扇区的内容，我们建的U盘是128M大小的，所以当我们在子目录中写入超过64个文件时，ls函数将无法显示64个以上的文件，因此，我对fd_ls函数中查找子目录的功能进行了修改，其中上半部分是原有的代码，我在下边加入了一个while循环，每次判断是否查找到了最后一个扇区，如果是，跳出循环，如果不是，则继续遍历找到的下一个扇区来输出此扇区中是否有文件，直到找到最后一个扇区。

遇到的问题

当我修改完ls函数后，发现仍然无法显示超过64个文件，经研究后发现，是因为cf函数也翻了同样的错误，他只在第一个扇区创建新文件，如果第一个扇区满了就不再创建了，所以我对cf和scanentry函数都进行了类似ls函数的修改，让他们都能遍历所有扇区，并且能够在第一个以后的扇区创建新文件，能扫描所有扇区，这样，终于解决了ls的问题，此时可以正常创建更多的文件，并且能够正常显示了。

对cf的改进

这次实验，我们对cf进行了两种改进方法，第一种是通过外部输入来增加文件内容，第二种是通过外部文件输入来增加文件内容。

效果如下：

如图，输入的内容是aljskfwlejk共11个字节，heihei文件大小为11B，成功！

如图，test123的大小和外部的3.txt相等了。

以上内容的实现方法，均为在找到的空簇的对应数据区写入真实值即可。

cat

为了方便检查文件内容是否正确，也为了达到更完美的实验效果，有加入了cat指令。

如图，刚才cf创建的文件显示均正确。

对测试的优化设置

为了测试ls能否成功访问多个簇的文件，手动创建文件太慢了，于是加入了bat指令来辅助测试。

输入两个整数，即可创建对应区间为名字的文件，大小始终为4。

如图，经过测试，发现可以访问多个簇的内容了(子目录)。

一个文件夹是32*512，一个簇是4*512，即为一个文件夹占据8个簇，一个簇可以有64个目录项，显示超过64个代表改进成功

ls的改进

由于之前的ls过于长了，在目录下文件较多的时候会不便于观察，所以改成了跟原来系统一样的ls显示，-l为原来的Ls。

4 收获和感想

第一周刚接到这个ppt，比较茫然，不知道干什么，经过和同学的研究与讨论之后，渐渐明白了我们需要做什么。然后按书上的步骤，一步一步的学，不会的就查，终于对FAT有了一定的了解。然后接到了第二个ppt。ppt讲了提高要求，调bug费了好长时间，并且做了多项改进，通过大家的努力，最后产品的效果，还是很令人满意的。