基于连续分配的虚拟文件系统实现方案

摘要: 本文通过研究基于单级目录、单卷、连续分配的背景，使用TC 2.0语言编制了基于连续分配的虚拟文件系统，完成了操作系统理论和算法的具体实现，并给出了一些类似dos/linux的文件相关命令。

关键词: 虚拟文件系统 连续分配 操作系统 文件实现 TC2.0

一．背景描述：
建立一个大文件，把它假想为一个磁盘，对其进行逻辑扇区化，模拟真是磁盘的环境；关于磁盘的各种管理信息(卷总、空闲、目录区等)、所有文件的分配和回收等都基于扇区方式(以扇区为最小单位)实现。
其它假设如下:
1.只有单级目录，所有的文件都存放在目录区中
2.单卷，只有一个文件系统，磁盘不再分区(分卷)
3.文件连续分配，即文件内容在磁盘上占据连续的扇区空间
4.实现简单的操作界面
基本命令：ls , cat , cp , rm
附加命令：rename，format，idle，disk,help，adjust
5.使用C语言描述并实现整个系统
6.先行知识包括
操作系统文件实现相关理论、数据结构、C程序设计
TC2.0 / TC3.0的使用，Linux下 vi,cc等工具的使用

背景图解----虚拟文件系统整体结构：
盘卷总信息 目录区 文件内容区
图1 DISK.dat文件虚拟成磁盘三部分
盘卷总信息：存放整个虚拟磁盘的管理数据结构，包括磁盘大小，扇区大小，扇区数量，空闲空间结构，目录区大小，当前文件数等等。
目录区：存放所有文件的描述信息(FCB结构)，目前的FCB仅设计用来定位文件内容。
文件描述信息 FCB: 仅仅给出文件名和具体内容的定位信息
文件内容区：每个文件的具体内容按照扇区大小分块后都连续存放虚拟磁盘中。
空闲结构：采用位图法表示空闲结构

参考资料：
[1] 操作系统教程—原理和实例分析，孟静，高等教育出版社，2002年第2版
[2] C程序设计，谭浩强，清华大学出版社，1995年第四版
[3] 数据结构(C语言版),严蔚敏,吴伟民, 清华大学出版社，1997年第一版