https://github.com/carmjos/filesys

简易的文件系统。功能包括磁盘初始化、新建文件、删除文件、更新文件、查找文件、文件统计、磁盘统计、分配策略选择、磁盘整理。基于C语言实现。
https://github.com/carmjos/filesys

c console file filesystem simulation

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简易的文件系统。功能包括磁盘初始化、新建文件、删除文件、更新文件、查找文件、文件统计、磁盘统计、分配策略选择、磁盘整理。基于C语言实现。

• Host: GitHub
• URL: https://github.com/carmjos/filesys
• Owner: CarmJos
• License: gpl-3.0
• Created: 2025-05-30T03:09:29.000Z (about 1 year ago)
• Default Branch: master
• Last Pushed: 2025-05-31T22:14:48.000Z (about 1 year ago)
• Last Synced: 2025-06-07T15:48:46.039Z (about 1 year ago)
• Topics: c, console, file, filesystem, simulation
• Language: C
• Homepage:
• Size: 319 KB
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# 简易文件系统模拟



![CodeSize](https://img.shields.io/github/languages/code-size/CarmJos/filesys)

编码实现简易的文件系统，功能包括磁盘初始化、新建文件、删除文件、更新文件、查找文件、文件统计、磁盘统计、分配策略选择。

> 本项目系 [《操作系统》]() 课程设计的实践项目，旨在帮助理解文件系统的基本原理和实现方式。

## 需求

1. 磁盘空间的模拟: 通过二维数组`fileData [x][x]`模拟磁盘空间。

2. 分配算法: 连续分配法，在fileData内为文件分配连续的空闲存储空间。

3. 文件系统功能

    1. **磁盘初始化**：初始化相关数据结构，完成磁盘的初始化（若磁盘已存储信息，相当于格式化磁盘）

    2. **新建文件**：输入文件名和文件内容，创建文件（文件不允许重名）

    3. **删除文件**：输入文件名，删除文件（若没有找到，给出适当提示）

    4. **更新文件**：输入文件名，找到该文件并显示内容，然后重新输入内容保存到该文件（若没有找到，给出适当提示）

    5. **查找文件**：输入文件名，显示文件内容（若没有找到，给出适当提示）

    6. **文件统计**：按文件大小，从大到小按行显示所有文件（文件名+文件大小+文件内容）

    7. **磁盘统计**：打印磁盘存储情况（格式化打印数组fileData，空闲元素打印'-'）

    8. **分配策略**：最先适配、最佳适配、最坏适配（默认为最先适配）

## 操作

```shell

DISK SIMULATION console (types 'exit' to quit)

console >

```

在控制台中，提供基于指令的操作。

```shell

# 查看帮助信息

help

# 以给定的行数和列数初始化磁盘空间。

init  

#  修改磁盘分配策略

mode 

# 写入文件内容到磁盘

w  [new_content...]

# 从磁盘中删除文件

rm 

# 查看文件内容

cat 

# 列出当前磁盘中的所有文件

ls

# 执行磁盘整理 （额外功能）

defragment

```

## 实现逻辑

### 指令系统（`commands.c/h`）

1. **命令注册机制**

    - 使用 `Command` 结构体存储命令信息（名称、用法、描述和执行函数）

    - 通过 `register_command` 函数注册新命令

    - 支持最多 32 个命令（MAX_COMMANDS）

2. **命令解析器**

    - `parse_args` 函数负责将输入字符串解析为参数数组

    - 支持空格和制表符作为分隔符

    - 每条命令最多支持 16 个参数（MAX_ARGS）

3. **控制台运行器**

    - `console_run` 函数提供交互式命令行界面

    - 支持命令历史记录和退出功能

    - 内置帮助系统，显示所有可用命令

### 文件系统（`file_system.c/h`）

1. **存储结构**

    - 使用二维字符数组模拟磁盘存储空间

    - 支持动态大小的磁盘空间（通过 rows 和 cols 指定）

    - 文件元数据存储在独立的数组中

2. **文件管理**

    - `FileMeta` 结构体存储文件元信息（名称、位置、大小）

    - 支持最多 32 个文件（MAX_FILE_COUNT）

    - 文件名最大长度为 10 字符（MAX_FILE_NAME_LENGTH）

3. **空间分配策略**

    - 实现三种分配策略：

        - 最先适配（First Fit）：选择第一个足够大的空闲空间

        - 最佳适配（Best Fit）：选择最小的足够大的空闲空间

        - 最坏适配（Worst Fit）：选择最大的空闲空间

    - 使用连续分配方式，将二维空间视为一维连续空间处理

4. **文件操作**

    - 文件创建：检查名称唯一性，分配空间，写入内容

    - 文件删除：清除内容，更新元数据

    - 文件读取：支持跨行读取，自动添加字符串结束符

    - 文件更新：先删除后重新创建

5. **磁盘维护**

    - 碎片整理：将文件重新排列，合并空闲空间

    - 磁盘统计：显示存储使用情况

### 控制台界面（`file_console.c`）

1. **用户交互**

    - 提供命令行界面进行文件系统操作

    - 支持文件内容的输入和显示

    - 提供友好的错误提示

2. **命令实现**

    - `init`：初始化磁盘空间

    - `mode`：切换分配策略

    - `w`：写入文件内容

    - `rm`：删除文件

    - `cat`：查看文件内容

    - `ls`：列出所有文件

    - `defrag`：执行碎片整理

3. **状态管理**

    - 维护全局磁盘状态

    - 提供磁盘未初始化的检查

    - 支持命令执行结果的反馈

## 开源协议

本项目代码基于 [GNU General Public License v3.0](https://opensource.org/licenses/GPL-3.0) 开源。

## Supports

万分感谢 Jetbrains 慷慨地提供了开源许可证，让我可以专心致力于开发此项目及其他开源项目之上。

[![](https://resources.jetbrains.com/storage/products/company/brand/logos/jb_beam.svg)](https://www.jetbrains.com/?from=https://github.com/CarmJos/CWorks)