目录

一  实验目的

二  实验内容 1

三  实验过程及结果 2

四  实验总结 9

(1) 掌握文件系统的工作原理。

(2) 理解文件系统的主要数据结构。

(3) 加深理解文件系统的内部功能和实现方法。

编写程序，设计并实现一个单级单用户的文件系统。可以在内存中开辟一

片空间模拟磁盘作为文件系统。文件以块为基本单位，一个块大小为 1024

个字节，共 1024 块。文件系统支持的最大文件数为 1024。

(1) 要求包含以下数据结构：

① 文件分配表 FAT，实现文件的链接分配。表条目指示文件的下一块的

块号。

② 文件控制块 FCB，包含文件名、文件大小、文件首块的块号等属性。

FCB 存储在根目录中。

③ 整个系统的打开文件表。显示当前哪些文件已被打开以及被多少个

进程打开。

(2) 要求提供以下操作：

① 文件系统的初始化：包括对 FAT、根目录和打开文件表的初始化。

② 文件创建/删除命令：create/delete。创建文件时指定如文件名、文件

大小等信息，并为其分配存储空间；删除文件时从根目录找到相应项，

回收其存储空间和 FCB。

③ 文件打开/关闭命令：open/close。打开文件先检查文件是否已打开，

若已打开则计数加 1，否则从根目录中找到相应项，加入打开文件表

中；关闭文件操作类似。

④ 显示目录内容命令：

ls。文件列示时要列出文件名和文件大小等信息。⑤ 进行文件操作时需考虑边界情况：如创建和打开文件时，需要检索是

否存在同名文件；删除文件时，如果文件正在被打开，则不被允许。

(3) 自行编写测试样例，验证文件系统的可靠性。

(1) 要求包含以下数据结构：

①文件分配表 FAT，实现文件的链接分配。表条目指示文件的下一块的

块号。

② 文件控制块 FCB，包含文件名、文件大小、文件首块的块号等属性。

FCB 存储在根目录中。

③ 整个系统的打开文件表。显示当前哪些文件已被打开以及被多少个

进程打开。

(2) 要求提供以下操作：

① 文件系统的初始化：包括对 FAT、根目录和打开文件表的初始化。

② 文件创建/删除命令：create/delete。创建文件时指定如文件名、文件

大小等信息，并为其分配存储空间；删除文件时从根目录找到相应项，

回收其存储空间和 FCB。

文件创建

文件删除

③ 文件打开/关闭命令：open/close。打开文件先检查文件是否已打开，

若已打开则计数加 1，否则从根目录中找到相应项，加入打开文件表

中；关闭文件操作类似。

文件打开

文件关闭

④ 显示目录内容命令：

ls。文件列示时要列出文件名和文件大小等信息。⑤ 进行文件操作时需考虑边界情况：如创建和打开文件时，需要检索是

否存在同名文件；删除文件时，如果文件正在被打开，则不被允许。

文件的创建与删除

打开文件与关闭

边界测试

①同名文件

②删除打开的文件

退出文件系统

附录展示完整代码.

通过本次实验，成功设计并实现了一个单级单用户的文件系统，主要包括文件分配表（FAT）、文件控制块（FCB）和打开文件表等数据结构的定义。文件系统的初始化、文件的创建与删除、文件的打开与关闭、目录内容的显示等操作均得以实现。通过编写测试样例，能够测试该文件系统的可靠性，充分考虑并且处理了边界情况，如同名文件的处理、删除打开的文件等。通过这个过程深入地理解了文件系统的内部结构和实现方法，包括文件的链接分配、根目录的管理以及打开文件的处理。

本次实验加深了对文件系统的工作原理，还加深了对操作系统内部功能和实现方法的认识。利用C语言的数据结构和文件操作相关的知识，提高了编程和问题解决的能力。通过不断调试和优化，成功地完成了一个可靠的文件系统，并通过测试验证了其稳定性和正确性。

附录

算法详细代码