虚拟文件系统

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虚拟文件系统课程设计的研究背景

虚拟文件系统课程设计的研究背景

虚拟文件系统课程设计的研究背景一、引言虚拟文件系统(Virtual File System,VFS)是操作系统中的一个重要组成部分,它为用户和应用程序提供了统一的文件系统接口。

VFS可以隐藏底层文件系统的差异,使得用户可以方便地访问不同类型的文件系统,如磁盘文件系统、网络文件系统等。

虚拟文件系统的设计和实现对于操作系统的性能和可扩展性具有重要影响。

二、虚拟文件系统的概念与特点2.1 虚拟文件系统的定义虚拟文件系统是操作系统中的一个抽象层,它将不同类型的文件系统统一抽象为一个统一的接口,使得用户和应用程序可以通过相同的方式访问不同类型的文件系统。

2.2 虚拟文件系统的特点•统一接口:虚拟文件系统为用户和应用程序提供了统一的文件系统接口,使得它们可以方便地访问不同类型的文件系统。

•隐藏差异:虚拟文件系统可以隐藏底层文件系统的差异,使得用户无需关心底层文件系统的具体实现细节。

•可扩展性:虚拟文件系统的设计可以支持不同类型的文件系统,并且可以方便地添加新的文件系统类型。

•高性能:虚拟文件系统的设计和实现对于操作系统的性能具有重要影响,可以通过优化算法和数据结构来提高文件系统的访问速度。

三、虚拟文件系统的设计与实现3.1 虚拟文件系统的层次结构虚拟文件系统可以分为多个层次,每个层次负责不同的功能。

常见的虚拟文件系统的层次结构包括以下几个层次: 1. 用户接口层:提供用户与文件系统交互的接口,如命令行界面、图形界面等。

2. 文件系统接口层:提供统一的文件系统接口,隐藏底层文件系统的差异。

3. 文件系统抽象层:将底层文件系统抽象为一个统一的接口,提供文件的访问、创建、删除等操作。

4. 文件系统实现层:具体实现不同类型的文件系统,如磁盘文件系统、网络文件系统等。

3.2 虚拟文件系统的功能模块虚拟文件系统的设计包括以下几个功能模块: 1. 文件系统初始化:初始化虚拟文件系统,加载底层文件系统。

2. 文件的访问控制:实现文件的权限控制和访问控制列表。

虚拟文件系统

虚拟文件系统

虚拟文件系统一基本概念传统的操作系统仅能支持一种类型的文件系统,随着信息技术的发展和应用需求的增长,对文件系统的使用提出了新的要求,例如,要求在UNIX系统中支持非UNIX类文件系统,以便运行UNIX的机器上也可访问DOS分区;要求Windows 2000/XP支持高性能文件系统的同时支持FAT文件系统;Linux在设计时便瞄准能同时支持几十种文件系统;随着网络的发展,迫切要求计算机之间共享网络文件系统;甚至一些用户希望能定制自己的文件系统。

为了能同时支持多种文件系统,不同操作系统采用不同技术方案来提供虚拟文件系统,它要实现以下目标:把多种个文件系统纳入统一框架中,不同的磁盘分区可以包含不同的文件系统,对它们的使用和传统单一文件系统没有区别;用户可以通过同一组系统调用来对不同的文件系统及文件进行操作,更进一步,系统调用可以跨物理介质和跨文件系统执行,如从一个文件系统拷贝或移动数据到另一个文件系统;对网络共享文件提供完全支持,访问远程节点上的文件应与访问本地节点的文件一致;开发出新的文件系统后,可以模块方式加入到操作系统中。

虚拟文件系统VFS也称为虚拟文件系统开关(Virtual filesystem Switch),它是内核的一个子系统,提供了一个通用文件系统模型,该模型囊括了所能见到的文件系统常用功能和行为,并为应用程序提供一致性的文件系统接口,安装的所有物理文件系统不但依赖于VFS共存,而且也依靠VFS协同工作。

它的主要设计思想有以下3点:(1)应用层:VFS模型源于UNIX文件系统,使得用户可以直接使用标准UNIX 文件系统调用来操作文件,无需考虑具体文件系统特性和物理存储介质,通过VFS访问文件系统,才使得不同文件系统之间的协作性和通用性成为可能。

(2)虚拟层:在对所有具体文件系统的共同特性进行抽象的基础上,形成一个与具体文件系统实现无关的虚拟层,并在此层次上定义与用户的一致性接口;(3)实现层:该层使用类似开关表技术进行具体文件系统转接,实现各种文件系统的物理操作细节,每个文件系统是自包含的,包含文件系统实现的各种设施,如超级块、节点区、数据区以及各种数据结构和文件类的操作函数。

实现自己的虚拟文件系统

实现自己的虚拟文件系统

数据结构之三 索引节点
struct inode { ... unsingned long i_ino; const struct inode_operations *i_op; const struct file_operations *i_fop; struct super_block *i_sb;
*/ int mnt_flags; /* 4 bytes hole on 64bits arches */ const char *mnt_devname; /* Name of device e.g.
/dev/dsk/hda1 */ ...... }
数据结构之二超级块
struct super_block { struct file_system_type *s_type; const struct super_operations *s_op; ..... struct dentry *s_root;//指向文件系统的根目录 ..... struct list_head s_instances;// }
3) 通过 myfs 文件系统中的myfs_fill_super 函数指针调用 myfs_fill_super() 函数。填充超级块.
4) myfs_fill_super() 函数调用 myfs_get_inode() 在内存中分配 了一个 inode 结构 (struct inode) inode,并初始化其部分成员 变量,其中比较重要的有 i_op、i_fop 和 i_sb
实现自己的虚拟文件系统
西安邮电学院Linux小组
陈莉君 许振文 武婷 陈继峰
主要内容
什么是虚拟文件系统,与VFS有何区别 ? 为什么要创建自己的虚拟文件系统? 如何创建自己的虚拟文件系统?

linux vfs实现原理

linux vfs实现原理

linux vfs实现原理(原创版)目录1.虚拟文件系统(VFS)的概念与作用2.VFS 的原理与实现3.VFS 在 Linux 中的应用4.VFS 的未来发展趋势正文虚拟文件系统(VFS,Virtual Filesystem)是 Linux 中一种重要的文件系统技术。

VFS 可以为系统中的各种文件系统提供统一的访问接口,使得不同的文件系统在操作系统中的表现更加一致。

在 VFS 的实现过程中,它采用了一种虚拟化的技术,将实际存在的文件系统抽象成一种可以在操作系统中统一管理的形式。

VFS 的原理与实现主要基于 Linux 内核中的文件系统驱动。

在Linux 内核中,文件系统驱动负责实现对各种文件系统的支持。

VFS 作为文件系统驱动的一部分,主要负责将用户的文件系统请求转换为具体的文件系统操作。

这个过程中,VFS 会将用户请求中的文件路径转换为实际文件系统的路径,然后通过文件系统驱动执行相应的文件系统操作。

在 Linux 中,VFS 的应用十分广泛。

除了支持多种文件系统之外,VFS 还可以支持块设备、管道和 socket 等其他类型的设备。

这使得Linux 系统在处理不同类型的设备时,可以采用一致的方式进行管理。

另外,VFS 还可以实现文件系统的挂载和卸载,方便用户对文件系统进行管理和维护。

随着计算机技术的不断发展,VFS 在未来也将面临一些新的挑战。

例如,随着文件系统越来越大,如何高效地管理大量的文件和目录将成为VFS 需要解决的问题。

此外,随着云计算和虚拟化技术的发展,VFS 还需要支持更多的虚拟化功能,以满足用户对文件系统的多样化需求。

总之,虚拟文件系统(VFS)是 Linux 中一种重要的文件系统技术,它为系统中的各种文件系统提供了统一的访问接口。

VFS 的实现原理主要基于 Linux 内核中的文件系统驱动,并且在 Linux 中有着广泛的应用。

linux文件系统的分类

linux文件系统的分类

linux文件系统的分类一、引言Linux作为一个开源的操作系统,其文件系统是其核心部分之一。

文件系统是用于组织、存储和访问文件和目录的方法和数据结构。

Linux文件系统的分类是指不同的文件系统类型,可以根据其特点和用途进行分类。

本文将介绍Linux文件系统的几种常见分类。

二、本地文件系统本地文件系统是指在计算机硬盘上存储数据的文件系统。

在Linux 中,常见的本地文件系统有以下几种:1. ext文件系统:ext文件系统是最常用的Linux文件系统,包括ext2、ext3和ext4。

它们具有较高的性能和稳定性,支持大容量存储和快速访问。

2. XFS文件系统:XFS文件系统是一种高性能的日志文件系统,特别适用于大型文件和大容量存储。

它支持快速的数据恢复和高效的文件管理。

3. Btrfs文件系统:Btrfs文件系统是一个新的高级文件系统,具有快速的数据恢复和高效的快照功能。

它支持数据压缩、数据校验和RAID等先进功能。

4. JFS文件系统:JFS文件系统是一个高性能的日志文件系统,具有快速的文件访问和高效的空间管理。

它适用于大容量存储和大型文件。

三、网络文件系统网络文件系统是指通过网络访问远程文件系统的方法。

在Linux中,常见的网络文件系统有以下几种:1. NFS文件系统:NFS是一种标准的网络文件系统协议,用于在不同的计算机之间共享文件和目录。

它允许用户在本地计算机上访问远程服务器上的文件。

2. CIFS文件系统:CIFS是一种用于在Windows和Linux之间共享文件的协议。

它允许Linux系统挂载Windows共享目录,使用户可以在Linux上访问Windows文件。

3. AFS文件系统:AFS是一种分布式文件系统,用于在广域网上共享文件和目录。

它提供高性能和可扩展性,适用于大规模的网络环境。

四、虚拟文件系统虚拟文件系统是指用于访问不同文件系统的统一接口。

在Linux中,常见的虚拟文件系统有以下几种:1. proc文件系统:proc文件系统是一个特殊的文件系统,用于访问内核和进程信息。

nuttx vfs 使用

nuttx vfs 使用

nuttx vfs 使用首先,什么是Nuttx VFS?Nuttx VFS(Virtual File System,虚拟文件系统)是Nuttx 操作系统的一个重要组件,用于管理和操作文件和目录。

虚拟文件系统允许应用程序在不考虑底层文件系统的差异性的情况下,使用统一的方式访问文件和目录。

而Nuttx VFS 的设计目标是提供一个轻量级的、可移植的、高效的文件系统抽象层,以便应对不同的文件系统实现。

接下来,我们来一步一步了解如何使用Nuttx VFS。

第一步:了解Nuttx VFS的结构Nuttx VFS 主要由以下几个组件构成:- 文件节点(Node):表示一个文件或目录的对象,包含了文件的元数据(如文件名、权限等)和文件的操作方法(如读、写、关闭)。

- 文件描述符(File descriptor):用于标识一个打开的文件,操作系统通过文件描述符来管理对文件的访问和操作。

- 文件系统实例(File system instance):表示一个特定文件系统的实例,包含了文件系统的操作方法(如打开文件、创建目录等)。

- 挂载点(Mount point):用于将一个实际的文件系统挂载到Nuttx VFS 中的特定位置,使得应用程序可以访问实际文件系统中的文件和目录。

第二步:初始化Nuttx VFS在使用Nuttx VFS 之前,需要先初始化Nuttx VFS。

初始化Nuttx VFS 的代码如下:cint vfs_initialize(void);调用该函数将会初始化Nuttx VFS,并完成虚拟文件系统的初始化工作。

第三步:挂载文件系统挂载文件系统是将实际的文件系统挂载到Nuttx VFS 中的一个步骤。

只有挂载了文件系统之后,应用程序才能访问实际文件系统中的文件和目录。

挂载文件系统的代码如下:cint mount(const char *source, const char *target, const char*filesystemtype, unsigned long mountflags, const void *data);这里,source 表示文件系统的来源(可以是设备名或者路径),target 表示文件系统挂载的目标位置,filesystemtype 表示文件系统的类型,mountflags 表示挂载的标志,data 则是一些额外的挂载参数。

虚拟文件系统的原理和功能

虚拟文件系统的原理和功能

虚拟文件系统的原理和功能虚拟文件系统(Virtual File System,VFS)是操作系统中的一个重要组成部分,它是操作系统与文件系统之间的接口层。

它的主要功能是将不同文件系统的细节隐藏起来,为用户提供统一的文件操作接口,使得用户不需要关心文件系统的具体实现细节。

虚拟文件系统在不同的操作系统中有不同的实现方式,但其基本原理和功能都是相似的。

虚拟文件系统的主要原理是通过对文件的抽象和封装,将不同文件系统的差异统一起来,使得用户可以透明地访问和操作不同文件系统中的文件。

虚拟文件系统将所有的文件操作都看作是对抽象文件对象(简称Vnode)的操作,而不需要关心实际的物理文件。

Vnode是一个抽象概念,它代表了一个文件或目录,包含了文件的各种属性信息以及文件系统相关的操作方法。

不同的文件系统可以有不同的Vnode实现,但它们都需要实现虚拟文件系统定义的接口。

虚拟文件系统的功能包括:1. 统一的文件访问接口:虚拟文件系统为用户提供了统一的文件操作接口,无论是访问本地文件系统还是网络文件系统,用户都可以使用相同的接口进行文件的读写和管理操作。

这样可以方便用户进行文件操作,而无需考虑不同文件系统的差异。

2. 文件系统抽象:虚拟文件系统将不同文件系统的差异抽象成统一的概念,用户可以通过虚拟文件系统访问和管理各种类型的文件,如磁盘文件、目录、设备文件等。

这样可以简化用户的操作,提高用户的使用效率。

3. 文件系统透明性:虚拟文件系统隐藏了底层文件系统的具体实现细节,用户对文件的操作是透明的,无需关心实际的物理文件和文件系统的存储结构。

这样可以提高系统的可移植性和可扩展性,使得操作系统可以支持不同的文件系统。

4. 文件缓存管理:虚拟文件系统通过文件缓存来提高文件的读写效率。

文件缓存是指将文件的一部分数据缓存在内存中,当需要访问文件时,首先在缓存中查找,如果找到则直接返回,如果没有找到则从文件系统中读取。

通过文件缓存可以减少对底层文件系统的访问次数,提高文件的读写性能。

从VFS到VDBMS(虚拟文件系统和虚拟数据库系统)

从VFS到VDBMS(虚拟文件系统和虚拟数据库系统)

从VFS到VDBMS关键字:VFS VDBMS Linux 兼容性数据结构摘要:本文简述了当前计算机操作系统中的虚拟文件系统和虚拟数据管理系统的体系结构与实现机制,并针对虚拟文件系统和虚拟数据技术的应用与发展做了详细分析。

引言:在现代计算机系统中,文件和数据系统是操作系统的重要组成部分。

对于用户而言。

文件和数据系统也是操作系统中最直接可见的部分。

它负责管理外存上的文件和数据,并为操作系统和用户提供文件的存取、共享和保护等功能。

文件系统设计的好坏对系统安全和性能有着很大的影响。

一.虚拟文件系统文件系统在操作系统中,文件系统用来组织、管理计算机中的所有文件,为用户提供文件的操作手段和存取控制,文件系统隐藏了系统中最为复杂的硬件设备特性,为用户及操作系统的其他子系统提供一个统一、简洁的接口,通过文件系统,用户可以方便地使用计算机的存储、输入和输出等设备。

不同的操作系统可能使用不同的文件系统,比如DOS系统的MSDOS文件系统Windows2000的NFS文件系统。

通常情况下,异种操作系统由于实现方法不同,所以它们的文件系统之间一般不能相互访问,但某些操作系统为了增强其兼容能力,除自己支持的文件系统以外,也能访问其他类型的文件系统。

LINUX的系统兼容性是最好的,几乎所有文件系统都可以在Linux下使用。

Linux之所以能够支持多种不同的文件系统类型,是因为它采用了虚拟文件系统VFS技术. 每一种类型的文件系统都提供一个公共的软件接口给VFS,LINUX文件系统的所有细节由软件进行转换,因而从Linux的内核以及其在Linux中运行的进程来看,所有类型的文件系统均无差别,Linux 的VFS允许用户同时不受干扰地安装和使用多种不同类型的文件系统。

用户可以将自己机器中的Windows分区挂装到Linux的目录树中,这样在Linux下就可以操作Windows分区下的文件和目录了。

Linux文件系统的层次结构Linux自身的文件系统采用Ext2(二次扩展文件系统),它是Linux默认的文件系统.我们把Linux以及Linux支持的文件系统称为逻辑文件系统,通常一种逻辑文件系统服务于一种特定的操作系统,且由于不同的逻辑文件系统具有不同的组织结构和文件操作函数,所以其相互之间差别很大.Linux在传统的逻辑文件系统基础之上,增加了虚拟文件系统(VFS)这个接口层,系统中所有的设备,包括字符设备、块设备和网络设备,都按照某种方式由逻辑文件系统统一管理,逻辑文件系统为它们提供访问接口.虚拟文件系统在最上层,管理各种逻辑文件系统,屏蔽它们之间的差异,为用户命令、函数调用和内核其它部分提供访问文件和设备的统一接口,使得不同的逻辑文件系统按照相同的模式呈现在使用者面前,对于普通用户而言,他们很难觉察到逻辑文件系统之间的差异,但却可以很方便地使用同样的命令来操作不同逻辑文件系统所管理的文件,并在它们之间自由地复制文件.Ext2文件系统Ext2文件系统是Linux系统中最为成功的文件系统,各种Linux的系统发布都将EXt2文件系统作为操作系统的基础。

procfs文件系统原理

procfs文件系统原理

procfs文件系统原理procfs是一种特殊的文件系统,它提供了对内核数据结构的访问接口。

在Linux系统中,procfs被挂载在/proc目录下,通过该文件系统,用户可以获取到系统中运行的进程信息、内核参数、硬件设备信息等。

本文将介绍procfs文件系统的原理和使用方法。

一、procfs的原理1. 虚拟文件系统procfs是一种虚拟文件系统,它并不对应任何物理存储设备,而是通过内核的虚拟文件系统机制,将内核数据结构以文件的形式呈现给用户空间。

用户可以像访问普通文件一样,通过读写这些文件来获取或修改内核的相关信息。

2. 进程目录在/proc目录下,每个运行的进程都有一个以进程ID命名的目录。

进程目录中包含了该进程的很多信息,如进程状态、命令行参数、环境变量、打开的文件等。

用户可以通过读取这些文件获取进程的运行状态和相关信息。

3. 系统信息/proc目录下还有一些特殊文件,用于获取系统的全局信息。

例如,/proc/cpuinfo文件包含了CPU的信息,/proc/meminfo文件包含了内存的使用情况,/proc/filesystems文件列出了系统支持的文件系统类型等。

用户可以通过读取这些文件了解系统的硬件配置和运行状态。

4. 内核参数在/proc/sys目录下,存放着一些内核参数的文件。

用户可以通过读写这些文件来修改内核的一些行为。

例如,/proc/sys/kernel/hostname文件可以用来修改系统的主机名,/proc/sys/net/ipv4/ip_forward文件可以用来控制IP转发功能等。

二、procfs的使用方法1. 读取进程信息要读取某个进程的信息,可以进入该进程的目录,然后读取相应的文件。

例如,要获取进程ID为12345的进程的命令行参数,可以执行以下命令:```cat /proc/12345/cmdline```该命令会输出该进程的命令行参数。

2. 修改内核参数要修改某个内核参数,可以直接修改相应的文件。

虚拟文件系统

虚拟文件系统

虚拟文件系统1、概述什么是虚拟文件系统?虚拟文件系统(VFS,virtual filesystem),是一个内核软件层,是物理文件系统与服务之间的一个接口层,它对Linux的每个文件系统的所有细节进行抽象,使得不同的文件系统在Linux核心以及系统中运行的其他进程看来,都是相同的。

严格说来,VFS并不是一种实际的文件系统。

它只存在于内存中,不存在于任何外存空间。

VFS在系统启动时建立,在系统关闭时消亡。

VFS支持文件系统主要有三种类型:磁盘文件系统:管理本地磁盘分区中可用的存储空间或者其他可以起到磁盘作用的的设备(USB闪存)。

常见磁盘文件系统有Ext2,Ext3,SystemV,BSD,等。

网络文件系统: 访问属于其他网络计算机的文件系统所包含的文件。

常用的网络文件系统有NFS,AFS,CIFS,等。

特殊文件系统:不管理本地或者远程磁盘空间。

/proc文件系统是特殊文件系统的一个典型的范例。

基本概念文件:一组在逻辑上具有完整意义的信息项的系列。

在Linux中,除了普通文件,其他诸如目录、设备、套接字等也以文件被对待。

总之,“一切皆文件”。

目录:目录好比一个文件夹,用来容纳相关文件。

因为目录可以包含子目录,所以目录是可以层层嵌套,形成文件路径。

在Linux中,目录也是以一种特殊文件被对待的,所以用于文件的操作同样也可以用在目录上。

目录项:在一个文件路径中,路径中的每一部分都被称为目录项;如路径/home/source/helloworld.c中,目录 /, home, source和文件 helloworld.c都是一个目录项。

索引节点:用于存储文件的元数据的一个数据结构。

文件的元数据,也就是文件的相关信息,和文件本身是两个不同的概念。

它包含的是诸如文件的大小、拥有者、创建时间、磁盘位置等和文件相关的信息。

超级块:用于存储文件系统的控制信息的数据结构。

描述文件系统的状态、文件系统类型、大小、区块数、索引节点数等,存放于磁盘的特定扇区中。

从VFS到VDBMS

从VFS到VDBMS

从VFS到VDBMS摘要本文分别介绍了linux中的虚拟文件系统与数据库中的虚拟数据库技术及其管理方案,并对二者的基本思想进行比较。

关键词虚拟文件系统超级块数据库虚拟数据库管理系统正文摘要:在信息高速发展的今天,对于海量来自不同源头的数据如何处理,一直是计算机工作者们的重要研究方向。

如今的主流解决方案即虚拟数据库技术,其核心管理方案与Linux系统中的虚拟文件系统有异曲同工之妙,都使得用户端以统一的方式处理不同的数据,下面由浅入深地来介绍两种技术。

一、Linux中的虚拟文件系统(VFS)虚拟文件系统(VFS)是由Sun microsystems公司在定义网络文件系统(NFS)时创造的。

它是一种用于网络环境的分布式文件系统,是允许操作系统和使用不同的文件系统实现的接口。

虚拟文件系统(VFS)是物理文件系统与服务之间的一个接口层,它对Linux的每个文件系统的所有细节进行抽象,使得不同的文件系统在Linux核心以及系统中运行的其他进程看来,都是相同的。

严格说来,VFS并不是一种实际的文件系统。

它只存在于内存中,不存在于任何外存空间。

VFS在系统启动时建立,在系统关闭时消亡。

其体系结构如图1所示。

图1VFS只是一种存在于内存中的文件系统,在系统启动时产生,并随系统的关闭而取消。

它的主要功能包括:●记录可用的文件系统类型。

●把设备与对应的文件系统联系起来。

●处理面向文件的通用操作。

●设计具体文件系统的操作时,把它们映射到与控制文件、目录及inode相关的物理文件系统。

实现VFS的主要数据结构有:●超级块(superblock)存储被安装的文件系统信息,对于基于磁盘的文件系统来说,超级快中包含文件系统控制块。

●索引节点(i_node)存储通用的文件信息,对于基于磁盘的文件系统来说,一般是指磁盘上的文件控制块,每个i_node都有唯一的i_node号,并且通过i_node号标识每个文件。

●系统打开文件表(file)存储进程与已打开文件的交互信息,这些信息仅当进程打开文件时才存于内核空间中。

enigma virtual box原理

enigma virtual box原理

enigma virtual box原理Enigma Virtual Box是一款虚拟化软件,它将应用程序的所有文件和注册表项打包成单个可执行文件,从而实现应用程序的独立运行。

下面将介绍Enigma Virtual Box的工作原理。

首先,Enigma Virtual Box通过两个主要组件来实现应用程序的虚拟化,即虚拟文件系统(Virtual File System,VFS)和虚拟注册表(Virtual Registry)。

VFS负责虚拟化应用程序的文件系统,而虚拟注册表负责虚拟化应用程序的注册表项。

当用户将一个应用程序打包成可执行文件后,Enigma Virtual Box会将应用程序的所有文件添加到虚拟文件系统中。

在运行时,VFS会拦截对文件系统的访问请求,并根据应用程序的虚拟化配置将请求重新定向到虚拟文件系统中的相应文件。

虚拟化配置是Enigma Virtual Box中的一项关键功能,它允许用户根据自己的需求对文件系统的访问进行配置。

例如,用户可以选择将某些文件保留在物理文件系统中,而将其他文件添加到虚拟文件系统中。

用户还可以将虚拟文件系统中的文件重定向到不同的位置,以便实现文件的动态加载。

类似地,虚拟注册表会拦截对注册表的访问请求,并将其重新定向到应用程序的虚拟化注册表中。

用户可以使用Enigma Virtual Box提供的工具来编辑虚拟注册表,添加、删除或修改注册表项。

在运行时,Enigma Virtual Box会在计算机的内存中创建一个虚拟环境,将应用程序的虚拟文件系统和虚拟注册表加载到其中。

这样,应用程序就可以在独立的运行环境中执行,而不会对计算机的实际文件系统和注册表产生影响。

Enigma Virtual Box还提供了一些其他功能,例如自动缓存和虚拟文件系统保护。

自动缓存可以提高应用程序的运行性能,减少对物理文件系统的访问次数。

虚拟文件系统保护可以防止应用程序在虚拟文件系统外部创建、修改或删除文件。

vfs的 reference number-概述说明以及解释

vfs的 reference number-概述说明以及解释

vfs的reference number-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:VFS(Virtual File System)是一种将不同文件系统或存储设备抽象为统一接口的技术。

通过VFS,用户可以统一管理来自不同文件系统或存储设备的文件,无需关心其具体实现细节。

这种抽象性使得操作系统能够更加灵活地管理文件系统,并且为应用程序提供了更加方便的文件访问接口。

在本文中,我们将重点探讨VFS中的一个重要概念——reference number。

reference number是VFS中用来标识文件或目录的唯一编号,它在文件系统访问和管理中起着至关重要的作用。

通过深入了解reference number的概念及其在VFS中的应用,我们可以更好地理解VFS的工作原理和优势。

1.2 文章结构本文将主要分为三个部分:引言、正文和结论。

在引言部分,将简要介绍文章的背景和目的,为读者提供一个整体的概念。

引言将包括概述、文章结构和目的这三个小节。

在正文部分,将详细阐述VFS的概念、作用以及在不同领域的应用。

具体来说,将包括什么是VFS、VFS的作用和VFS的应用领域这三个小节。

在结论部分,将对VFS的重要性进行总结,并展望VFS未来的发展。

最后,会给出一个简短的结束语,来概括全文主要讨论的内容。

1.3 目的本文的主要目的是探讨VFS的reference number 在文件系统中的重要性和应用。

通过深入研究VFS的reference number,我们可以更深入地了解文件系统的运行原理和实现机制。

同时,我们也希望通过本文的介绍,使读者对VFS有更清晰的认识,进一步推动VFS在各个领域的应用和发展。

通过这些努力,我们希望可以促进文件系统技术的进步,为更高效、更安全的数据存储和管理提供技术支持。

2.正文2.1 什么是VFSVFS全称为Virtual File System,即虚拟文件系统。

在计算机科学中,虚拟文件系统是指在操作系统层面上对文件系统的抽象化,使得不同文件系统的实现能够以统一的接口进行访问。

VFS虚拟文件系统

VFS虚拟文件系统

VFS虚拟⽂件系统⼀、VFS简介Linux 采⽤ Virtual Filesystem(VFS)的概念,通过内核在物理存储介质上的⽂件系统和⽤户之间建⽴起⼀个虚拟⽂件系统的软件抽象层,使得 Linux 能够⽀持⽬前绝⼤多数的⽂件系统,不论它是 windows、unix 还是其他⼀些系统的⽂件系统,都可以挂载在 Linux 上供⽤户使⽤。

VFS 在 Linux 中是⼀个处理所有 unix ⽂件系统调⽤的软件层,同时给不同类型的⽂件系统提供⼀个统⼀的接⼝。

VFS ⽀持以下归类的三种类型的⽂件系统:(1) 磁盘⽂件系统,存储在本地磁盘、U盘、CD等的⽂件系统,它包含各种不同的⽂件系统格式,⽐如 windows NTFS、VFAT,BSD 的UFS,CD的 CD-ROM 等(2) ⽹络⽂件系统,它们存储在⽹络中的其他主机上,通过⽹络进⾏访问,例如 NFS(3) 特殊⽂件系统,例如 /proc、sysfs 等VFS 背后的思想就是建⽴⼀个通⽤的⽂件模型,使得它能兼容所有的⽂件系统,这个通⽤的⽂件模型是以 Linux 的⽂件系统 EXT 系列为模版构建的。

每个特定的⽂件系统都需要将它物理结构转换为通⽤⽂件模型。

例如,通⽤⽂件模型中,所有的⽬录都是⽂件,它包含⽂件和⽬录;⽽在其他的⽂件类型中,⽐如 FAT,它的⽬录就不属于⽂件,这时,内核就会在内存中⽣成这样的⽬录⽂件,以满⾜通⽤⽂件模型的要求。

同时,VFS 在处理实际的⽂件操作时,通过指针指向特定⽂件的操作函数。

可以认为通⽤⽂件模型是⾯向对象的设计,它实现了⼏个⽂件通⽤模型的对象定义,⽽具体的⽂件系统就是对这些对象的实例化。

通⽤⽂件模型包含下⾯⼏个对象:(1) superblock 存储挂载的⽂件系统的相关信息(2) inode 存储⼀个特定⽂件的相关信息(3) file 存储进程中⼀个打开的⽂件的交互相关的信息(4) dentry 存储⽬录和⽂件的链接信息(5) 这⼏个通⽤⽂件模型中的对象之间的关系如下图所⽰:VFS 除了提供⼀个统⼀⽂件系统接⼝,它还提供了名为 dentry cache 的磁盘缓存,⽤于加速⽂件路径的查找过程。

linux文件系统——VFS

linux文件系统——VFS

虚拟文件系统(VFS) 虚拟文件系统
Linux支持多种不同类型文件系统 支持多种不同类型文件系统 VFS——
在内存,并不存放在外存 在内存, 操作系统启动时创建, 操作系统启动时创建,关闭时撤销 运行功能需要实际文件系统支持 软件层次位于所有实际文件系统之上 提供统一接口:用户系统调用、用户命令、 提供统一接口:用户系统调用、用户命令、 内核间接口
device : 包含此文件或此VFS inode代表的任何东 包含此文件或此VFS inode代表的任何东 西的设备的设备标志符。 西的设备的设备标志符。 number: 文件系统中唯一的inode inode号 inode number: 文件系统中唯一的 inode 号 。 在虚 拟文件系统中device inode号的组合是唯一的 device和 号的组合是唯一的。 拟文件系统中device和inode号的组合是唯一的。 mode :和EXT2中的相同, 表示此VFS inode的存取 EXT2 中的相同, 表示此VFS inode的存取 权限。 权限。 ids:所有者的标志符。 user ids:所有者的标志符。 创建、修改和写入时间。 times :VFS inode 创建、修改和写入时间。 size:以字节计算的文件块大小, 1024字 block size:以字节计算的文件块大小,如1024字 节。 operations:指向一组例程地址的指针。 inode operations: 指向一组例程地址的指针 。 这 些例程和文件系统相关且对此inode 执行操作, inode执行操作 些例程和文件系统相关且对此 inode 执行操作 , 如 截断此inode表示的文件。 inode表示的文件 截断此inode表示的文件。
虚拟文件系统VFS 虚拟文件系统VFS

virt-filesystems 用法

virt-filesystems 用法

virt-filesystems 用法virtfilesystems 是一个用于虚拟文件系统管理的工具集。

本文将详细介绍virtfilesystems 的使用方法,并通过一步一步的回答,帮助读者理解如何使用virtfilesystems 进行虚拟文件系统管理。

第一步:安装virtfilesystems要使用virtfilesystems,首先需要在您的系统上进行安装。

根据您的操作系统,可以使用适当的包管理器来安装virtfilesystems 包。

如果您使用的是Ubuntu 或Debian 等基于Debian 的发行版,可以使用以下命令进行安装:sudo apt-get install libguestfs-tools如果您使用的是CentOS 或Fedora 等基于Red Hat 的发行版,可以使用以下命令进行安装:sudo yum install libguestfs-tools第二步:使用virt-filesystems 命令行工具virt-filesystems 是virtfilesystems 工具集中的一个命令行工具,它允许您执行与虚拟文件系统相关的操作。

以下是一些常见的用例和命令示例:1. 列出虚拟机镜像中的文件系统要列出虚拟机镜像中的文件系统,可以使用以下命令:virt-filesystems long -h all -a /path/to/image.qcow2该命令将列出镜像中的所有文件系统,并提供有关每个文件系统的详细信息。

2. 挂载虚拟机镜像中的文件系统要挂载虚拟机镜像中的文件系统,可以使用以下命令:virt-filesystems long -h all -a /path/to/image.qcow2 -m/dev/sda1:/mnt这将挂载镜像中的/dev/sda1 文件系统到/mnt 目录。

您可以将/mnt 替换为任何您想要挂载文件系统的目录。

3. 检查虚拟机镜像中的文件要检查虚拟机镜像中的特定文件,可以使用以下命令:virt-filesystems -a /path/to/image.qcow2 -l /path/to/file这将返回包含所需文件的文件系统的位置信息。

计算机系统中的存储系统与文件系统设计

计算机系统中的存储系统与文件系统设计

计算机系统中的存储系统与文件系统设计计算机系统中的存储系统和文件系统设计是确保数据安全和高效存取的关键考虑因素。

存储系统负责数据的持久化存储,而文件系统则是对存储系统的管理和组织。

本文将重点讨论计算机系统中存储系统与文件系统的设计原理和实践应用。

一、存储系统设计原理1. 存储层次结构存储层次结构包括寄存器、缓存、主存储器和辅助存储器。

寄存器是最快的存储设备,但容量较小;缓存用于存储主存中的数据块,加速数据的读写操作;主存储器是计算机系统中的主要存储设备,容量较大,但读写速度较慢;辅助存储器用于长期存储,如硬盘和固态硬盘。

2. 存储器的访问速度与容量存储器的访问速度和容量通常是一对矛盾。

快速存储器往往容量有限,而容量较大的存储器其访问速度相对较慢。

设计存储系统时应根据实际需求,在不同的存储层次中选择合适的存储设备,以达到平衡的目标。

3. 存储器的易用性和可靠性存储系统的设计还应考虑易用性和可靠性。

易用性指的是对用户来说,存储系统应具备操作简便、存取便捷的特点;可靠性则是指存储系统能够保证数据的安全性和可靠性,如故障容忍能力和数据备份机制的设计。

二、文件系统设计原理1. 文件和目录的组织结构文件系统通过对文件和目录的组织和管理,实现对数据的逻辑封装。

文件是数据的基本单位,而目录则是对文件的组织和分类。

文件系统应设计合理的目录结构,以方便用户对文件的查找和管理。

2. 文件的存储管理文件系统的设计应考虑如何高效地存储和管理文件。

常见的文件存储管理方法包括顺序存储、索引存储和哈希存储等。

不同的存储管理方法适用于不同的文件访问模式和应用场景。

3. 文件的访问控制和保护文件系统应具备良好的访问控制和保护机制,确保只有授权用户才能访问文件,并保护文件免受未经授权的访问或篡改。

常见的文件访问控制方法包括用户身份验证、权限管理和加密技术等。

三、存储系统和文件系统设计的实践应用1. 分布式存储系统随着大数据时代的到来,分布式存储系统成为了解决海量数据存储和高并发访问的有效方式。

vfc的应用原理及特点

vfc的应用原理及特点

VFC的应用原理及特点一、应用原理VFC,即Virtual File System Cache(虚拟文件系统缓存),是一个用于缓存文件系统数据的技术。

它可以提供高效且可靠的访问文件的能力,使文件系统的读写操作更加快速。

VFC的应用原理基于以下三个主要组成部分:1. 虚拟文件系统(Virtual File System)虚拟文件系统是操作系统内核中的一个抽象层,它将不同类型的底层文件系统统一起来,并提供了一致的文件操作接口给应用程序使用。

VFC通过与虚拟文件系统进行交互,实现了对文件的访问和缓存。

2. 文件缓存(File Cache)文件缓存是VFC的核心部分,它负责将最常用的文件数据缓存在内存中,以加速文件的读取和写入操作。

当应用程序请求读取文件时,VFC首先检查文件是否已缓存,如果是,则直接返回缓存数据,否则,再从底层文件系统中读取文件数据。

3. 缓存管理(Cache Management)缓存管理是VFC的重要组成部分,它负责管理文件缓存的状态、大小和替换策略。

当缓存满时,缓存管理器根据一定的策略将最不常用的文件数据替换出去,以腾出空间来缓存新的文件数据。

这样可以最大程度地提高缓存的命中率,减少对底层文件系统的访问次数。

二、特点VFC具有以下几个显著的特点:1. 提高文件读取性能VFC使用文件缓存技术,将最经常被访问的文件数据缓存在内存中,避免了频繁的磁盘读取操作。

这可以大幅度提高文件的读取性能,减少读取延迟,提升应用程序的响应速度。

2. 减少对底层文件系统的访问次数由于VFC缓存了文件数据,应用程序在读取文件时可以直接从缓存中获取数据,而不需要每次都从底层文件系统读取。

这样可以减少对底层文件系统的访问次数,降低了系统的负载,提高了文件访问的效率。

3. 支持文件写入的一致性VFC不仅可以提高文件的读取性能,还能保证文件写入的一致性。

当应用程序写入文件时,VFC会先将数据写入缓存,再定期将缓存中的文件数据刷新到底层文件系统。

LKD-虚拟文件系统

LKD-虚拟文件系统

LKD-虚拟⽂件系统虚拟⽂件系统Unix使⽤了四种传统的⽂件系统相关抽象概念:⽂件、⽬录项、索引节点和安装点(挂载点)。

VFS有四类主要的对象类型,分别是:超级块对象,代表⼀个具体的已安装⽂件系统;索引节点对象,代表⼀个具体⽂件;⽬录项对象,代表⼀个⽬录项,是路径的⼀个组成部分;⽂件对象,代表由进程打开的⽂件。

VFS相应的为这些对象提供了⼀些操作接⼝,具体的⽂件系统都需要实现这些接⼝,VFS是⾯向对象思想在linux中的⼀个重要体现。

super_operations,包括内核针对特定⽂件系统能调⽤的⽅法;inode_operations,包括内核对特定⽂件所能调⽤的⽅法;dentry_operations,包括内核针对特定⽬录所能调⽤的⽅法;file_operations,包括进程针对已打开⽂件所能调⽤的⽅法。

注意我们接下来讨论的超级块对象,inode对象等都在内存中,分别对应着磁盘中的超级块和inode,即超级块和inode实际上在磁盘中,内存中的对象只是它们的副本。

超级块对象对应磁盘特定扇区中的超级块,在⽂件系统安装时,超级块对象调⽤alloc_super从磁盘读取超级块,将相关信息添加到内存的超级块对象中。

超级块操作由s_op指针指定,s_op中都是函数指针,具体实现超级块的操作,有些没有的操作函数指针指向NULL。

索引节点对象(struct inode)包含了内核操作普通⽂件或者⽬录的全部信息。

注意有些⽂件系统中没有在磁盘上inode(磁盘上),但是内存中必须有struct inode以供内核使⽤,只有当⽂件被访问时,内存中的索引节点才被创建。

不仅可以表⽰普通⽂件或者⽬录,还可以表⽰⼀些特殊⽂件,例如管道⽂件、字符设备⽂件或者块设备⽂件。

索引节点的操作也类似的由i_op指针指定,i_op指向⼀个inode_operations结构,⾥⾯包含了针对索引节点的⼀些操作。

为了⽅便查找以及解析路径,避免使⽤耗时且繁琐的字符串匹配,⽂件系统引⼊了⽬录项这⼀概念(dentry),dentry在磁盘上没有对应的位置,是VFS根据字符串路径名现场创建的,所以dentry并不区分是否被修改。

FUSE简介

FUSE简介

FUSE简介编译别⼈改过的⼀个 OpenWRT ,发现⽤到了⼀个叫 FUSE 的包。

感兴趣了解⼀下。

FUSE 是 Filesystem in USErspace 的简称。

对于⽂件系统,经常安装系统、格式化 U 盘的各位都不会陌⽣,⽐如 FAT32、hgfs、EXT3等等。

我们的具体物理设备,只有经过⽂件系统的“包装”,才能被操作系统识别使⽤。

虚拟⽂件系统与这些不⼀样,实际上,通常情况下,他们并不会直接的对物理存储设备进⾏操作,它的存在只是为了让⽤户“看起来像”是在对⼀个⽂件系统进⾏操作。

⽐如,通过 SSH 访问另⼀台电脑的⽂件系统,我们通常做法是使⽤ scp 来进⾏⽂件拷贝;如果使⽤基于 FUSE 的虚拟⽂件系统 SSHFS,同样通过 SSH 来连接到这台电脑,但是,我们对远程⽂件的操作,已经变得与对普通 U 盘上的⽂件操作⼏乎⼀样。

作为⼀个⽂件系统,它肯定需要内核的⽀持,然后,既然是⽤户空间的⽂件系统,那它就是⽀持我们⾃由编程的,所以,⼀个完整的 FUSE 实现,需要三部分:- A kernel filesystem module- A userspace library- A mount/unmount program理论上讲,只要是 FUSE 能获取到的资源,都可以被包装成⼀个⽂件系统。

另外,下⾯这段来⾃ wiki:The original, and commonly used implementation, is implemented as a . Released under the terms of the and the , FUSE is . This implementation of FUSE is available for , , (as ), (as ), , , and .看起来还是挺有⽤的,Linux 内核版本⾼于或等与 2.4.21 都⽀持该机制,Debian 早在 05 年就在⽤了。

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虚拟文件系统学生课程设计报告 2014 ~ 2015 学年第二学期学院 XXXXXXXXX专业软件工程学号姓名指导教师一、概述1.1 本文的目的本文内容用于指导学生对课程设计报告的格式和内容安排进行控制。

学生在使用时,可直接用格式刷将本文对应部分的格式内容进行提取并加载到目标位置;对于封面、页眉等部分,请直接修改相关文字。

二、需求分析本次要实现虚拟文件系统,主要功能有用户登录、子目录的创建、删除、子目录中项的显示;文件的创建、打开、删除、关闭、对文件进行读写等。

实现对目录和文件的基本操作和文件的共享与保护。

三、技术方案本次课程设计用VS2013编写C++控制台程序模拟文件系统。

系统初始时需要登录,登录成功方能对文件进行操作。

本虚拟文件系统采用两级目录,第一级目录对应用户账号,第二级目录对应用户下的文件。

文件系统的数据结构包括主目录(虚拟C盘)、子目录及所含文件等。

三者都存放在磁盘中,方便进行操作。

文件可以在目录中进行记录,表明文件所在目录。

四、总体设计4.1功能设计1、首次运行系统需要先格式化磁盘空间,申请一个内存为1M的磁盘空间。

2、用户登录,用户需输入正确的用户名和密码方能进入本系统进行文件和目录的操作。

3、进入系统后可根据提示对文件和目录进行操作。

4.2虚拟文件系统算法流程图开始初始化磁盘是否已登录用户登录文件系统操作是否创建子目录删除子目录目录文件创建文件更改当前目录显示目录中的项删除文件打开文件关闭文件读文件写文件结束退出系统执行成功?是提示出错否算法流程图4-1五、详细设计5.1系统功能说明1、创建子目录:输入createdir 目录名,即进行目录创建操作,若当前目录已满或文件名已经存在则创建失败,返回失败信息。

否则创建成功,并找到空闲磁盘块,将该磁盘块设为已分配,填写目录项。

2、删除子目录:removedir 目录名,检查当前目录项中有无该目录,判断要删除的目录有无子目录,如果有子目录将其释放,进行删除操作。

3、更改当前目录:cd 目录名,可以进入到子目录并回退上级目录。

4、显示目录中项:showdir可以显示目录和文件,文件显示大小,目录显示[目录]。

5、文件操作:创建文件、打开文件(创建时自动打开该文件),删除文件,关闭文件、读文件、写文件、6、退出5.2数据结构struct direct{/***文件控制快信息*/struct FCB{char name[9]; //文件/目录名8位char property; //属性1位目录0位普通文件int size; //文件/目录字节数、盘块数)int firstdisk; //文件/目录起始盘块号int next; //子目录起始盘块号int sign; //1是根目录0不是根目录}directitem[MSD + 2];};/***size 8*/struct fatitem{int item; //存放文件下一个磁盘的指针char em_disk; //磁盘块是否空闲标志位0 空闲};struct opentable{struct openttableitem{char name[9]; //文件名int firstdisk; //起始盘块号int size; //文件的大小}openitem[MOFN];int cur_size; //当前打文件的数目};struct fatitem *fat; //FAT表struct direct *root; //根目录struct direct *cur_dir; //当前目录struct opentable u_opentable; //文件打开表5.3方法函数void initfile();void format();void enter();void init();int create(char *name);int open(char *name);int close(char *name);int write(int fd, char *buf, int len);int read(int fd, char *buf);int del(char *name);int createdir(char *name);int removedir(char *name);void showdir();int cd(char *name);void print();void show();void login();5.4全局变量#define MEM_D_SIZE 1024*1024 //总磁盘空间为M#define DISKSIZE 1024 //磁盘块的大小K#define DISK_NUM 1024 //磁盘块数目K#define FATSIZE DISK_NUM*sizeof(struct fatitem) //FAT表大小#define ROOT_DISK_NO FATSIZE/DISKSIZE+1 //根目录起始盘块号#define ROOT_DISK_SIZE sizeof(struct direct) //根目录大小#define DIR_MAXSIZE 1024 //路径最大长度为KB#define MSD 6 //最大子目录数#define MOFN 4 //最大文件深度为#define MAX_WRITE 1024*128 //最大写入文字长度KBchar *username = (char *)malloc(sizeof(char) * 100);char *password = (char *)malloc(sizeof(char) * 100);六、软件测试6.1格式化磁盘空间测试6.2用户登录测试6.3创建子目录测试6.4进入子目录测试6.5创建文件测试6.6写入文件测试6.7读文件测试6.8返回上级目录测试6.9显示目录中项测试6.10读写权限测试七、总结本次课程设计我初步完成了虚拟文件系统的目录管理和文件管理。

让我对于文件系统有了深层次的理解和掌握,通过自己编写程序逐步提高自己的编程能力,并从中体会到了很多乐趣和知识。

同时让我对C语言中的指针有了一个更深的了解。

由于以前对于C++知识没有掌握牢固,使我在编程中出现了很多错误。

费了很多时间,但是我通过不断学习也提高了很多,对一些细节的结构体等也有了一个更深的理解。

这次课程设计让我进行了以前课堂很少有的实践训练,虽然掌握的知识有限,但是这次经历让我提高了编程能力和编程思想,使我受益匪浅。

附录1参考文献[1] 谭浩强,C++程序设计(第2版).清华大学出版社,2012.[2] 汤小丹、梁红兵、哲凤屏,计算机操作系统.西安电子科技大学出版社,2014.[3] 严蔚敏.数据结构.清华大学出版社.,2007附录2源码// kcsj001.cpp : Defines the entry point for the console application. //#include"stdafx.h"#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#define MEM_D_SIZE 1024*1024 //总磁盘空间为M#define DISKSIZE 1024 //磁盘块的大小K#define DISK_NUM 1024 //磁盘块数目K#define FATSIZE DISK_NUM*sizeof(struct fatitem) //FAT表大小#define ROOT_DISK_NO FATSIZE/DISKSIZE+1 //根目录起始盘块号#define ROOT_DISK_SIZE sizeof(struct direct) //根目录大小#define DIR_MAXSIZE 1024 //路径最大长度为KB#define MSD 6 //最大子目录数#define MOFN 4 //最大文件深度为#define MAX_WRITE 1024*128 //最大写入文字长度KBchar *username = (char *)malloc(sizeof(char) * 100);char *password = (char *)malloc(sizeof(char) * 100);struct direct{/***文件控制快信息*/struct FCB{char name[9]; //文件/目录名8位char property; //属性1位目录0位普通文件int size; //文件/目录字节数、盘块数)int firstdisk; //文件/目录起始盘块号int next; //子目录起始盘块号int sign; //1是根目录0不是根目录}directitem[MSD + 2];};/***size 8*/struct fatitem{int item; //存放文件下一个磁盘的指针char em_disk; //磁盘块是否空闲标志位0 空闲};struct opentable{struct openttableitem{char name[9]; //文件名int firstdisk; //起始盘块号int size; //文件的大小}openitem[MOFN];int cur_size; //当前打文件的数目};struct fatitem *fat; //FAT表struct direct *root; //根目录struct direct *cur_dir; //当前目录struct opentable u_opentable; //文件打开表int fd = -1; //文件打开表的序号char *bufferdir; //记录当前路径的名称char *fdisk; //虚拟磁盘起始地址void initfile();void format();void enter();void halt();int create(char *name);int open(char *name);int close(char *name);int write(int fd, char *buf, int len);int read(int fd, char *buf);int del(char *name);int mkdir(char *name);int rmdir(char *name);void dir();int cd(char *name);void print();void show();void login();main(){FILE *fp;char ch;char a[100];char code[11][10];char name[10];int i, flag, r_size;char *contect;contect = (char *)malloc(MAX_WRITE*sizeof(char));if ((fp = fopen("disk.dat", "rb")) == NULL){printf("您还没有格式化,是否格式化?(y/n)");scanf("%c", &ch);if (ch == 'y'){initfile();printf("格式化成功! \n");}else{return 0;}}printf("您还未登录,请先登录! \n");GotoTest:login();if((strcmp(username, "readonly") != 0 || strcmp(password, "1234") != 0)&& (strcmp(username, "root") != 0 || strcmp(password, "root") !=0)&& (strcmp(username, "nopower") != 0 || strcmp(password, "1234") != 0)){printf("登录失败,请重新登录! \n");goto GotoTest;}printf("登录成功! \n");enter();print();show();strcpy(code[0], "exit");strcpy(code[1], "create");strcpy(code[2], "open");strcpy(code[3], "close");strcpy(code[4], "write");strcpy(code[5], "read");strcpy(code[6], "del");strcpy(code[7], "createdir");strcpy(code[8], "removedir");strcpy(code[9], "showdir");strcpy(code[10], "cd");while (1){scanf("%s", a);for (i = 0; i<11; i++){if (!strcmp(code[i], a))break;}switch (i){case 0: //退出文件系统free(contect);halt();return 0;case 1: //创建文件scanf("%s", name);flag = create(name);if (flag == -1){printf("Error: \n 长度太长 !\n");}else if (flag == -2){printf("Error: \n 子目录已满 !\n");}else if (flag == -3){printf("Error: \n 打开文件次数过多 !\n");}else if (flag == -4){printf("Error: \n 名字已经在子目录中 !\n");}else if (flag == -5){printf("Error: \n 磁盘空间已满!\n");}else{printf("创建文件成功! \n");}show();break;case 2://打开文件scanf("%s", name);fd = open(name);if (fd == -1){printf("Error: \n 打开的文件不存在! \n");}else if (fd == -2){printf("Error: \n 文件已经打开! \n");}else if (fd == -3){printf("Error: \n 打开文件次数过多! \n");}else if (fd == -4){printf("Error: \n 这是一个子目录,不能打开进行读写! \n");}else{printf("打开成功! \n");}show();break;case 3://关闭文件scanf("%s", name);flag = close(name);if (flag == -1){printf("Error:\n 文件没有打开 ! \n");}else{printf("关闭成功! \n");}show();break;case 4://写文件if (fd == -1){printf("Error:\n文件没有打开 ! \n");}else{if(strcmp(username, "readonly") != 0 && strcmp(username, "nopower") != 0){printf("请输入文件内容:");scanf("%s", contect);flag = write(fd, contect, strlen(contect));if (flag == 0){printf("写入成功! \n");}else{printf("Error:\n 磁盘大小没满! \n");}}else{printf("您没有写入权限!\n");}}show();break;case 5://读文件if (fd == -1){printf("Error:\n 文件没有打开 ! \n");}else{if (strcmp(username, "nopower") != 0){flag = read(fd, contect);if (flag == 0){for (i = 0; i<u_opentable.openitem[fd].size; i++){printf("%c", contect[i]);}printf("\t\n");}}else{printf("您没有读取权限!\n");}}show();break;case 6://删除文件scanf("%s", name);flag = del(name);if (flag == -1){printf("Error:\n 文件不存在! \n");}else if (flag == -2){printf("Error:\n 文件已经打开,请先关闭它 ! \n");}else if (flag == -3){printf("Error:\n 删除的不是文件 ! \n");}else{printf("删除成功! \n");}show();break;case 7://创建子目录scanf("%s", name);flag = mkdir(name);if (flag == -1){printf("Error:\n 名称长度太长! \n");}else if (flag == -2){printf("Error:\n 子目录已满 ! \n");}else if (flag == -3){printf("Error:\n 名称已在子目录中 ! \n");}else if (flag == -4){printf("Error: \n '..' 或 '.' 不能作为子目录名称!\n");}else if (flag == -5){printf("Error: \n 磁盘空间已满!\n");}else if (flag == 0){printf("创建子目录成功! \n");}show();break;case 8://删除子目录scanf("%s", name);flag = rmdir(name);if (flag == -1){printf("Error:\n 子目录不存在! \n");}else if (flag == -2){printf("Error:\n子目录中含有子目录,请删除子目录中的子目录!\n");}else if (flag == -3){printf("Error:\n 删除的不是子目录 ! \n");}else if (flag == 0){printf("删除子目录成功! \n");}show();break;case 9://显示当前子目录dir();show();break;case 10://更改当前目录scanf("%s", name);flag = cd(name);if (flag == -1){printf("Error:\n 路径不正确!\n");}else if (flag == -2){printf("Error:\n打开的不是子目录!\n");}show();break;default:printf("\n Error!\n 命令错误! \n");show();}}}void login(){printf("请输入用户名:\n");scanf("%s", username);printf("请输入密码:\n");scanf("%s", password);}void format(){int i;FILE *fp;fat = (struct fatitem *)(fdisk + DISKSIZE); //计算FAT表地址,引导区向后偏移1k/***初始化FAT表*/fat[0].item = -1; //引导块fat[0].em_disk = '1';for (i = 1; i<ROOT_DISK_NO - 1; i++) //存放FAT表的磁盘块号{fat[i].item = i + 1;fat[i].em_disk = '1';}fat[ROOT_DISK_NO].item = -1; //存放根目录的磁盘块号fat[ROOT_DISK_NO].em_disk = '1';for (i = ROOT_DISK_NO + 1; i<DISK_NUM; i++){fat[i].item = -1;fat[i].em_disk = '0';}root = (struct direct *)(fdisk + DISKSIZE + FATSIZE); //根目录的地址/***初始化目录*///指向当前目录的目录项root->directitem[0].sign = 1;root->directitem[0].firstdisk = ROOT_DISK_NO;strcpy(root->directitem[0].name, ".");root->directitem[0].next = root->directitem[0].firstdisk;root->directitem[0].property = '1';root->directitem[0].size = ROOT_DISK_SIZE;//指向上一级目录的目录项root->directitem[1].sign = 1;root->directitem[1].firstdisk = ROOT_DISK_NO;strcpy(root->directitem[1].name, "..");root->directitem[1].next = root->directitem[0].firstdisk;root->directitem[1].property = '1';root->directitem[1].size = ROOT_DISK_SIZE;if ((fp = fopen("disk.dat", "wb")) == NULL){printf("Error:\n 不能打开文件 \n");return;}for (i = 2; i<MSD + 2; i++) //子目录初始化为空{root->directitem[i].sign = 0;root->directitem[i].firstdisk = -1;strcpy(root->directitem[i].name, "");root->directitem[i].next = -1;root->directitem[i].property = '0';root->directitem[i].size = 0;}if ((fp = fopen("disk.dat", "wb")) == NULL){printf("Error:\n 不能打开文件 \n");return;}if (fwrite(fdisk, MEM_D_SIZE, 1, fp) != 1) //把虚拟磁盘空间保存到磁盘文件中{printf("Error:\n 文件写入出错! \n");}fclose(fp);}void initfile(){fdisk = (char *)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char)); //申请1M空间format();printf("install...\n");}void enter(){FILE *fp;int i;fdisk = (char *)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char)); //申请1M空间if ((fp = fopen("disk.dat", "rb")) == NULL){printf("Error:\n不能打开文件\n");return;}if (!fread(fdisk, MEM_D_SIZE, 1, fp)) //把磁盘文件disk.dat 读入虚拟磁盘空间(内存){printf("Error:\n不能读取文件\n");exit(0);}fat = (struct fatitem *)(fdisk + DISKSIZE); //找到FAT表地址root = (struct direct *)(fdisk + DISKSIZE + FATSIZE);//找到根目录地址fclose(fp);/***初始化用户打开表*/for (i = 0; i<MOFN; i++){strcpy(u_opentable.openitem[i].name, "");u_opentable.openitem[i].firstdisk = -1;u_opentable.openitem[i].size = 0;}u_opentable.cur_size = 0;cur_dir = root; //当前目录为根目录bufferdir = (char *)malloc(DIR_MAXSIZE*sizeof(char));strcpy(bufferdir, "C:\\Users\\benchao");}void halt(){FILE *fp;int i;if ((fp = fopen("disk.dat", "wb")) == NULL){printf("Error:\n不能打开文件\n");return;}if (!fwrite(fdisk, MEM_D_SIZE, 1, fp)) //把虚拟磁盘空间(内存)内容读入磁盘文件disk.dat{printf("Error:\n文件写入出错!\n");}fclose(fp);free(fdisk);free(bufferdir);return;}int create(char *name){int i, j;if (strlen(name)>8) //文件名大于8位return(-1);for (j = 2; j<MSD + 2; j++) //检查创建文件是否与已存在的文件重名{if (!strcmp(cur_dir->directitem[j].name, name))break;}if (j<MSD + 2) //文件已经存在return(-4);for (i = 2; i<MSD + 2; i++) //找到第一个空闲子目录{if (cur_dir->directitem[i].firstdisk == -1)break;}if (i >= MSD + 2) //无空目录项return(-2);if (u_opentable.cur_size >= MOFN) //打开文件太多return(-3);for (j = ROOT_DISK_NO + 1; j<DISK_NUM; j++) //找到空闲盘块j 后退出{if (fat[j].em_disk == '0')break;}if (j >= DISK_NUM)return(-5);fat[j].em_disk = '1'; //将空闲块置为已经分配/***填写目录项*/strcpy(cur_dir->directitem[i].name, name);cur_dir->directitem[i].firstdisk = j;cur_dir->directitem[i].size = 0;cur_dir->directitem[i].next = j;cur_dir->directitem[i].property = '0';fd = open(name);return 0;}int open(char *name){int i, j;for (i = 2; i<MSD + 2; i++) //文件是否存在{if (!strcmp(cur_dir->directitem[i].name, name))break;}if (i >= MSD + 2)return(-1);//是文件还是目录if (cur_dir->directitem[i].property == '1')return(-4);//文件是否打开for (j = 0; j<MOFN; j++){if (!strcmp(u_opentable.openitem[j].name, name))break;}if (j<MOFN) //文件已经打开return(-2);if (u_opentable.cur_size >= MOFN) /*文件打开太多*/return(-3);//查找一个空闲用户打开表项for (j = 0; j<MOFN; j++){if (u_opentable.openitem[j].firstdisk == -1)break;}//填写表项的相关信息u_opentable.openitem[j].firstdisk =cur_dir->directitem[i].firstdisk;strcpy(u_opentable.openitem[j].name, name);u_opentable.openitem[j].size = cur_dir->directitem[i].size;u_opentable.cur_size++;//返回用户打开表表项的序号return(j);}int close(char *name){int i;for (i = 0; i<MOFN; i++){if (!strcmp(u_opentable.openitem[i].name, name))break;}if (i >= MOFN)return(-1);//清空该文件的用户打开表项的内容strcpy(u_opentable.openitem[i].name, "");u_opentable.openitem[i].firstdisk = -1;u_opentable.openitem[i].size = 0;u_opentable.cur_size--;return 0;}int write(int fd, char *buf, int len){char *first;int item, i, j, k;int ilen1, ilen2, modlen, temp;//用$ 字符作为空格# 字符作为换行符char Space = 32;char Endter = '\n';for (i = 0; i<len; i++){if (buf[i] == '$')buf[i] = Space;else if (buf[i] == '#')buf[i] = Endter;}//取用户打开表对应表项第一个盘块号item = u_opentable.openitem[fd].firstdisk;//找到当前目录所对应表项的序号for (i = 2; i<MSD + 2; i++){if (cur_dir->directitem[i].firstdisk == item)break;}temp = i; //存放当前目录项的下标//找到的item 是该文件的最后一块磁盘块while (fat[item].item != -1){item = fat[item].item; //查找该文件的下一盘块}//计算出该文件的最末地址first = fdisk + item*DISKSIZE +u_opentable.openitem[fd].size%DISKSIZE;//如果最后磁盘块剩余的大小大于要写入的文件的大小if (DISKSIZE - u_opentable.openitem[fd].size%DISKSIZE>len){strcpy(first, buf);u_opentable.openitem[fd].size = u_opentable.openitem[fd].size +len;cur_dir->directitem[temp].size = cur_dir->directitem[temp].size + len;}else{for(i = 0; i<(DISKSIZE- u_opentable.openitem[fd].size%DISKSIZE); i++){//写一部分内容到最后一块磁盘块的剩余空间(字节)first[i] = buf[i];}//计算分配完最后一块磁盘的剩余空间(字节) 还剩下多少字节未存储ilen1 = len - (DISKSIZE -u_opentable.openitem[fd].size%DISKSIZE);ilen2 = ilen1 / DISKSIZE;modlen = ilen1%DISKSIZE;if (modlen>0)ilen2 = ilen2 + 1; //还需要多少块磁盘块for (j = 0; j<ilen2; j++){for (i = ROOT_DISK_NO + 1; i<DISK_NUM; i++)//寻找空闲磁盘块{if (fat[i].em_disk == '0')break;}if (i >= DISK_NUM) //如果磁盘块已经分配完了return(-1);first = fdisk + i*DISKSIZE; //找到的那块空闲磁盘块的起始地址if (j == ilen2 - 1) //如果是最后要分配的一块{for (k = 0; k<len - (DISKSIZE -u_opentable.openitem[fd].size%DISKSIZE) - j*DISKSIZE; k++)first[k] = buf[k];}else//如果不是要最后分配的一块{for (k = 0; k<DISKSIZE; k++)first[k] = buf[k];}fat[item].item = i; //找到一块后将它的序号存放在上一块的指针中fat[i].em_disk = '1'; //置找到的磁盘快的空闲标志位为已分配fat[i].item = -1; //它的指针为-1 (即没有下一块)}//修改长度u_opentable.openitem[fd].size = u_opentable.openitem[fd].size + len;cur_dir->directitem[temp].size = cur_dir->directitem[temp].size + len;}return 0;}int read(int fd, char *buf){int len = u_opentable.openitem[fd].size;char *first;int i, j, item;int ilen1, modlen;item = u_opentable.openitem[fd].firstdisk;ilen1 = len / DISKSIZE;modlen = len%DISKSIZE;if (modlen != 0)ilen1 = ilen1 + 1; //计算文件所占磁盘的块数first = fdisk + item*DISKSIZE; //计算文件的起始位置for (i = 0; i<ilen1; i++){if (i == ilen1 - 1) //如果在最后一个磁盘块{for (j = 0; j<len - i*DISKSIZE; j++)buf[i*DISKSIZE + j] = first[j];}else//不在最后一块磁盘块{for (j = 0; j<len - i*DISKSIZE; j++)buf[i*DISKSIZE + j] = first[j];item = fat[item].item; //查找下一盘块first = fdisk + item*DISKSIZE;}}return 0;}int del(char *name){int i, cur_item, item, temp;for (i = 2; i<MSD + 2; i++) //查找要删除文件是否在当前目录中{if (!strcmp(cur_dir->directitem[i].name, name))break;}cur_item = i; //用来保存目录项的序号,供释放目录中if (i >= MSD + 2) //如果不在当前目录中return(-1);if(cur_dir->directitem[cur_item].property!= '0') //如果删除的(不)是目录return(-3);for (i = 0; i<MOFN; i++) //如果文件打开,则不能删除,退出{if (!strcmp(u_opentable.openitem[i].name, name))return(-2);}item = cur_dir->directitem[cur_item].firstdisk;//该文件的起始盘块号while (item != -1) //释放空间,将FAT表对应项进行修改{temp = fat[item].item;fat[item].item = -1;fat[item].em_disk = '0';item = temp;}//释放目录项cur_dir->directitem[cur_item].sign = 0;cur_dir->directitem[cur_item].firstdisk = -1;strcpy(u_opentable.openitem[cur_item].name, "");cur_dir->directitem[cur_item].next = -1;cur_dir->directitem[cur_item].property = '0';cur_dir->directitem[cur_item].size = 0;return 0;}int mkdir(char *name){int i, j;struct direct *cur_mkdir;if (!strcmp(name, "."))return(-4);if (!strcmp(name, ".."))return(-4);if (strlen(name)>8) //如果目录名长度大于8位return(-1);for (i = 2; i<MSD + 2; i++) //如果有空闲目录项退出{if (cur_dir->directitem[i].firstdisk == -1)break;}if (i >= MSD + 2) //目录/文件已满return(-2);for (j = 2; j<MSD + 2; j++) //判断是否有重名{if (!strcmp(cur_dir->directitem[j].name, name))break;}if (j<MSD + 2) //如果有重名return(-3);for (j = ROOT_DISK_NO + 1; j<DISK_NUM; j++) //找到空闲磁盘块j 后退出{if (fat[j].em_disk == '0')break;}if (j >= DISK_NUM)return(-5);fat[j].em_disk = '1'; //将该空闲块设置为已分配//填写目录项strcpy(cur_dir->directitem[i].name, name);cur_dir->directitem[i].firstdisk = j;cur_dir->directitem[i].size = ROOT_DISK_SIZE;cur_dir->directitem[i].next = j;cur_dir->directitem[i].property = '1';//所创目录在虚拟磁盘上的地址(内存物理地址)cur_mkdir = (struct direct *)(fdisk +cur_dir->directitem[i].firstdisk*DISKSIZE);//初始化目录//指向当前目录的目录项cur_mkdir->directitem[0].sign = 0;cur_mkdir->directitem[0].firstdisk =cur_dir->directitem[i].firstdisk;strcpy(cur_mkdir->directitem[0].name, ".");cur_mkdir->directitem[0].next =cur_mkdir->directitem[0].firstdisk;cur_mkdir->directitem[0].property = '1';cur_mkdir->directitem[0].size = ROOT_DISK_SIZE;//指向上一级目录的目录项cur_mkdir->directitem[1].sign = cur_dir->directitem[0].sign;cur_mkdir->directitem[1].firstdisk =cur_dir->directitem[0].firstdisk;strcpy(cur_mkdir->directitem[1].name, "..");cur_mkdir->directitem[1].next =cur_mkdir->directitem[1].firstdisk;cur_mkdir->directitem[1].property = '1';cur_mkdir->directitem[1].size = ROOT_DISK_SIZE;for (i = 2; i<MSD + 2; i++) //子目录都初始化为空{cur_mkdir->directitem[i].sign = 0;cur_mkdir->directitem[i].firstdisk = -1;strcpy(cur_mkdir->directitem[i].name, "");cur_mkdir->directitem[i].next = -1;cur_mkdir->directitem[i].property = '0';cur_mkdir->directitem[i].size = 0;}return 0;}int rmdir(char *name){int i, j, item;struct direct *temp_dir;//检查当前目录项中有无该目录for (i = 2; i<MSD + 2; i++){if (!strcmp(cur_dir->directitem[i].name, name))break;}if (i >= MSD + 2) //没有这个文件或目录return(-1);if (cur_dir->directitem[i].property != '1')//删除的不是目录return(-3);//判断要删除的目录有无子目录temp_dir = (struct direct *)(fdisk +cur_dir->directitem[i].next*DISKSIZE);for (j = 2; j<MSD + 2; j++){if (temp_dir->directitem[j].next != -1)break;}if (j<MSD + 2) //有子目录或文件return(-2);//找到起始盘块号,并将其释放item = cur_dir->directitem[i].firstdisk;fat[item].em_disk = '0';//修改目录项cur_dir->directitem[i].sign = 0;cur_dir->directitem[i].firstdisk = -1;strcpy(cur_dir->directitem[i].name, "");cur_dir->directitem[i].next = -1;cur_dir->directitem[i].property = '0';cur_dir->directitem[i].size = 0;return 0;}void dir(){int i;printf("内容名称类型(文件显示长度/目录显示<目录>)\n");for (i = 2; i<MSD + 2; i++){if (cur_dir->directitem[i].firstdisk != -1) //如果存在子目录{printf("%s\t", cur_dir->directitem[i].name);if (cur_dir->directitem[i].property == '0') //文件printf("\t%d\t\n", cur_dir->directitem[i].size);elseprintf("\t<目录>\t\n");}}}int cd(char *name){int i, j, item;char *str;char *temp, *point, *point1;struct direct *temp_dir;temp_dir = cur_dir;str = name;if (!strcmp("\\", name)){cur_dir = root;strcpy(bufferdir, "Root:");return 0;}temp = (char *)malloc(DIR_MAXSIZE*sizeof(char));//最长路径名字分配空间for (i = 0; i<(int)strlen(str); i++)temp[i] = str[i];temp[i] = '\0';for (j = 0; j<MSD + 2; j++) //查找该子目录是否在当前目录中{if (!strcmp(temp_dir->directitem[j].name, temp))break;}free(temp);//释放申请的临时空间//if(temp_dir->directitem[j].property!='1') //打开的不是目录//return(-2);item = temp_dir->directitem[j].firstdisk;//当前目录在磁盘中位置temp_dir = (struct direct *)(fdisk + item*DISKSIZE);if (!strcmp("..", name)){if (cur_dir->directitem[j - 1].sign != 1) //如果上级目录不是根目录{point = strchr(bufferdir, '\\'); //查找字符串bufferdir中首次出现字符\ 的位置while (point != NULL){point1 = point + 1; //减去'\'所占的空间,记录下次查找的起始地址point = strchr(point1, '\\');}*(point1 - 1) = '\0'; //将上一级目录删除}}else if (j >= MSD + 2){return(-1);}else{//if(name[0] !='\\')bufferdir = strcat(bufferdir, "\\"); //修改当前目录bufferdir = strcat(bufferdir, name);}//if (j >= MSD + 2) //不在当前目录//return(-1);cur_dir = temp_dir; //将当前目录确定下来return 0;}void show(){printf("%s>", bufferdir);}void print(){printf("\n");printf(" --虚拟文件系统-- \n");printf("\n");printf("========================================================= \n");printf("操作命令\n");printf("1、更改当前目录 -------->cd 目录名\n");printf("2、创建子目录-------->createdir 目录名\n");printf("3、删除子目录-------->removedir 目录名\n");printf("4、显示当前目录中的项 -------->showdir \n");printf("5、创建文件 -------->create 文件名\n");printf("6、删除文件-------->del 文件名\n");printf("7、打开文件-------->open 文件名\n");printf("8、关闭文件-------->close 文件名\n");printf("9、读文件 -------->read \n");printf("10、写文件 -------->write \n");printf("11、退出系统-------->exit \n");printf("\n");printf("========================================================= \n");}。

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