《實(shí)驗(yàn)四文件系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《實(shí)驗(yàn)四文件系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.docx（24頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

文件系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解操作系統(tǒng)中文件系統(tǒng)的原理以及實(shí)現(xiàn)方法。 二、 實(shí)驗(yàn)方法 通過FAT12文件系統(tǒng)的解讀，了解文件系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)。 三、 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 通過對(duì)FAT12文件系統(tǒng)的了解，編寫程序，讀取并列出一個(gè)虛擬軟盤中文件信息（文件名、屬性、修改時(shí)間等），以及讀取其中的文件內(nèi)容 四、 實(shí)驗(yàn)要點(diǎn) FAT12文件系統(tǒng)的了解，Linux系統(tǒng)下文件讀寫相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用。 五、 實(shí)驗(yàn)過程 1. FAT12 文件系統(tǒng)分析 簇是操作系統(tǒng)分配文件空間的基本單位，簇由若干個(gè)扇區(qū)組成。在FAT12文件系統(tǒng)中，簇號(hào)的有效位是12位，所以這種文件系統(tǒng)就被稱為FAT12。FAT12文件系統(tǒng)中大致可以分成五個(gè)區(qū)，這五個(gè)區(qū)為： 起始扇區(qū) 占用扇區(qū) 起始地址 結(jié)束地址 分區(qū) 0 1 0x00000000 0x000001FF 引導(dǎo)區(qū) 1 9 0x00000200 0x000013FF FAT區(qū) 10 9 0x00001400 0x000025FF FAT備份區(qū) 19 12 0x00002600 0x00003DFF 根目錄區(qū) 31 - 0x00003E00 - 文件數(shù)據(jù)區(qū) 其中，引導(dǎo)區(qū)中儲(chǔ)存著一些基本的信息。例如，0x0000000B和0x0000000C兩個(gè)字節(jié)保存著每個(gè)扇區(qū)的大小，0x0000000D保存著每個(gè)簇占用多少個(gè)扇區(qū)。 FAT區(qū)中儲(chǔ)存著簇號(hào)。在0x00000200開始的三個(gè)字節(jié)，分別儲(chǔ)存設(shè)備類型標(biāo)記(0xF0為軟盤)；第二個(gè)第三個(gè)字節(jié)均為0xFF，是FAT標(biāo)識(shí)符。在FAT12文件系統(tǒng)中，每個(gè)簇占用12位，即1.5個(gè)字節(jié)。簇號(hào)與地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表： 地址偏移 000 001 002 003 004 005 簇序號(hào) 000 001 002 003 一個(gè)簇號(hào)跨越兩個(gè)字節(jié)，每次讀取簇號(hào)時(shí)讀取兩個(gè)字節(jié)，然后對(duì)讀出的兩個(gè)字節(jié)進(jìn)行位運(yùn)算處理，得到下一簇的簇序號(hào)。 注意，這里同樣需要對(duì)高低位進(jìn)行處理，即使用位計(jì)算的方式提取相應(yīng)的簇號(hào)信息。 根據(jù)上述的原理，可以得出一個(gè)函數(shù)，以一個(gè)簇號(hào)為參數(shù)，返回值為文件下一個(gè)簇號(hào)。代碼如下： int getNextClutserId(FILE *fp, short clusterId) { unsigned short tmp, low = 0, high = 0;; int address = (clusterId * 3 / 2) + 0x0000200; fseek(fp, address, SEEK_SET); fread((void *)(&tmp), 1, sizeof(unsigned short), fp); low = ((tmp & 0xFFF0) >> 4); high = tmp & 0x0FFF; return (clusterId % 2 == 0 ? high : low); } 其中，fp 是用于讀取文件系統(tǒng)的文件流，clusterID是當(dāng)前簇號(hào)，返回值是下一個(gè)簇號(hào)。 函數(shù)體的第二句代碼，計(jì)算出當(dāng)前簇號(hào)對(duì)應(yīng)的地址，用于文件指針的定位。第三句代碼是根據(jù)第二句計(jì)算得到的地址對(duì)文件指針進(jìn)行定位，定位到當(dāng)前簇號(hào)所對(duì)應(yīng)的信息處。第四句代碼是從文件指針的位置為起始位置讀入兩個(gè)字節(jié)的內(nèi)容（fread會(huì)自動(dòng)對(duì)高低字節(jié)位進(jìn)行處理）。并把這兩個(gè)字節(jié)的信息儲(chǔ)存到tmp變量之中。例如，讀取002簇號(hào)的下一個(gè)簇號(hào)，根據(jù)公式，計(jì)算得到的address是0x00000203，讀取到0x00000203和0x00000204兩個(gè)字節(jié)的內(nèi)容。我們需要的是0x00000203整個(gè)字節(jié)的內(nèi)容和0x00000204的高四位，所以需要跟0xFFF0進(jìn)行位與運(yùn)算，并向右移四位，得到下一個(gè)簇號(hào)。 同樣地，讀取003簇號(hào)的下一個(gè)簇號(hào)，根據(jù)公式，計(jì)算得到的address是0x00000204，讀取到0x00000204和0x00000205兩個(gè)字節(jié)的內(nèi)容，我們需要的是0x00000205整個(gè)字節(jié)的內(nèi)容和0x00000204第四位的內(nèi)容，所以需要跟0x0FFF進(jìn)行位與運(yùn)算，得到下一個(gè)簇號(hào)。所以代碼中需要對(duì)簇號(hào)的奇偶性進(jìn)行判斷，跟根據(jù)奇偶性的不同返回不同的值。 在根目錄中，保存著根目錄下面的文件或文件夾的信息。每個(gè)文件或者文件夾的信息使用32個(gè)字節(jié)保存。這些內(nèi)容的含義如下表： 地址 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 內(nèi)容 文件名 擴(kuò)展名 屬性 保留位 地址 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 內(nèi)容 保留位 時(shí)間 日期 首簇號(hào) 文件大小 這里可以看出點(diǎn)問題，F(xiàn)AT中采用4個(gè)字節(jié)保存文件的大小，也就是說，文件的大小不能超過232字節(jié)，也就是4G；文件名和擴(kuò)展名采用了固定長度，分別為8和3，太長的文件名在FAT中是不允許的。 其中，文件名的第一個(gè)字節(jié)還有其他的意義，例如，當(dāng)文件名的第一個(gè)字節(jié)為0x00時(shí)，表示這一項(xiàng)沒有文件；為0xE5時(shí)，則表示這個(gè)文件已經(jīng)被刪除，在編碼時(shí)應(yīng)該忽略這個(gè)文件。 文件的屬性采用一個(gè)字節(jié)，也就是8個(gè)位來表示文件的6種屬性，最高兩位是保留位，沒有實(shí)際意義。這個(gè)字節(jié)的定義為： 位 7 6 5 4 3 2 1 0 屬性 保留 保留 歸檔 目錄 卷標(biāo) 系統(tǒng) 隱藏 只讀 在列出文件列表時(shí)，對(duì)各個(gè)位進(jìn)行位與運(yùn)算以后，對(duì)結(jié)果進(jìn)行判斷，從而得出相應(yīng)的屬性值，根據(jù)上表，可以得出一個(gè)函數(shù)，參數(shù)是表示文件屬性的那個(gè)字節(jié)，返回值是一個(gè)以字符方式顯示文件屬性的一個(gè)字符串 char *formatAttribute(char attribute) { char *result = (char *)malloc(sizeof(char)* 7); result[0] = ((attribute & 0x01) == 0x01) ? r : -; result[1] = ((attribute & 0x02) == 0x02) ? h : -; result[2] = ((attribute & 0x04) == 0x04) ? s : -; result[3] = ((attribute & 0x08) == 0x08) ? l : -; result[4] = ((attribute & 0x10) == 0x10) ? d : -; result[5] = ((attribute & 0x20) == 0x20) ? f : -; result[6] = \0; return result; } 因?yàn)槲募傩杂?種，需要6個(gè)字符分別存放六種屬性，第7位則用于儲(chǔ)存字符串的結(jié)束標(biāo)記’\0’，確保輸出的時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生亂碼。 這個(gè)函數(shù)代碼是通過位與運(yùn)算對(duì)文件的各個(gè)屬性進(jìn)行判斷，并在相應(yīng)的字符位用字符或者’-’填充，最后把字符串返回。 時(shí)間和日期都采用的是壓縮儲(chǔ)存，儲(chǔ)存時(shí)間兩個(gè)字節(jié)的各位含義如下： 位 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 時(shí)（0-23） 分（0-59） 兩秒（0-29） 儲(chǔ)存日期兩個(gè)字節(jié)的各位含義如下： 位 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 距離1980年的年數(shù)（0-119） 月（1-12） 日（1-31） 注：日期和時(shí)間都需要對(duì)高低字節(jié)進(jìn)行交換然后再讀取。實(shí)驗(yàn)中使用fread方法會(huì)自動(dòng)進(jìn)行交換。 根據(jù)上面的原理，可以得出這樣的一個(gè)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)以表示日期和時(shí)間的兩個(gè)原始值作為參數(shù)輸入，返回的是一個(gè)格式形如”xxxx-xx-xx xx:xx:xx”的字符串，這個(gè)函數(shù)的代碼如下： char *formatDatetime(short date, short time) { int year, month, day, hour, minute, second; char *result = (char *)malloc(sizeof(char)* 20); year = 1980 + ((date & 0xE000) >> 9); month = ((date & 0x01E0) >> 5); day = (date & 0x001F); hour = ((time & 0xF800) >> 11); minute = ((time & 0x07E0) >> 5); second = ((time & 0x001F) << 1); sprintf(result, "%d-%d%d-%d%d %d%d:%d%d:%d%d", year, month / 10, month % 10, day / 10, day % 10, hour / 10, hour % 10, minute / 10, minute % 10, second / 10, second % 10); return result; } 函數(shù)的第一句，第二句是為函數(shù)運(yùn)行過程中需要臨時(shí)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)分配儲(chǔ)存空間，隨后就是根據(jù)上述的原理，進(jìn)行位與運(yùn)算和移位操作，得到各項(xiàng)的時(shí)間屬性。最后通過sprintf函數(shù)對(duì)各個(gè)屬性按照固定的格式輸出到字符串之中并返回。 首簇號(hào)，指的是這個(gè)文件儲(chǔ)存在磁盤的第一個(gè)簇的簇號(hào)，也就是文件存放的具體地址。同樣地，需要對(duì)簇號(hào)的兩個(gè)字節(jié)進(jìn)行高低位交換。 最后一個(gè)是文件大小，需要對(duì)四個(gè)字節(jié)進(jìn)行高低字節(jié)交換，得到文件大小。 在實(shí)驗(yàn)中，會(huì)通過read函數(shù)每次讀入32個(gè)字節(jié)，即讀取FAT表中的每一項(xiàng)，在輸出文件信息時(shí)予以分析。 另外，每個(gè)目錄中都包含兩個(gè)虛擬目錄，文件名分別為’.’和’..’，分別表示當(dāng)前目錄和上一級(jí)目錄。在目錄的處理時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行判斷，避免在進(jìn)行子目錄迭代顯示時(shí)進(jìn)入死循環(huán)。綜上所述，可以得出從文件段中讀出文件信息的源碼。下面的是一些在讀取過程中所使用的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： struct file_info { char filename[8]; char extname[3]; char attributes; char reserved[10]; short time; short date; short pos; int size; }; 上面是表示文件信息原始信息的結(jié)構(gòu)體，每個(gè)成員變量對(duì)應(yīng)一個(gè)屬性。 struct file_info_node { int id; struct file_info *info; struct file_info_node *next; }; 這個(gè)文件信息鏈表的結(jié)點(diǎn)，相應(yīng)地，在實(shí)驗(yàn)中定義了file_list_new_info方法，將文件信息添加到鏈表之中。 同時(shí)，為了避免遞歸調(diào)用，在實(shí)驗(yàn)中，通過一個(gè)隊(duì)列的方式實(shí)現(xiàn)列出所有子目錄文件的功能。 在下面代碼中，content_char是一個(gè)指向儲(chǔ)存上述文件結(jié)構(gòu)的指針，content->size是file_content中表示文件大小的一個(gè)整型變量，用于計(jì)算文件夾中最大文件數(shù)量，newInfo是一個(gè)file_info結(jié)構(gòu)體的指針，用于儲(chǔ)存讀取到的文件信息原始值。 先把一個(gè)文件信息的原始信息從文件內(nèi)容中提取出來，為此，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)存復(fù)制的函數(shù)，代碼如下： int copyTo(void *desc, void *src, int size) { int counter = 0, i; for (i = 0; i < size; i++, counter++) *(char *)(((char *)desc) + i) = *(char *)(((char *)src) + i); return counter; } 通過這個(gè)函數(shù)把文件信息的原始信息復(fù)制到newInfo之中。 上述的文件夾結(jié)構(gòu)不僅僅適用于根目錄，所有的目錄的遵循這種格式，所以這里可以得出一個(gè)初步的結(jié)論：文件夾是一種特殊的文件。 if (newInfo->filename[0] != (char)0xE5 && newInfo->filename[0] != (char)0x00) { file_list_new_info(newInfo, &newId, &newInfoNode); if ((newInfo->attributes & 0x10) == 0x10) { if (newInfo->filename[0] == .) continue; char *buffer = (char *)malloc(sizeof(char)* 9); int j; for (j = 0; j < 8 && newInfo->filename[j] != (char)0x20; j++) { buffer[j] = newInfo->filename[j]; } buffer[j] = \0; queue_new_task(buffer, 0, 0, newInfo->pos); } 這是放在一個(gè)for循環(huán)中的代碼，先通過文件名判斷這個(gè)文件是否存在，如果存在，則把文件信息添加到程序的文件信息鏈表之中。再則判斷是否是目錄，如果是目錄，則把這個(gè)目錄添加到隊(duì)列之中。 2. 文件儲(chǔ)存方式 FAT文件系統(tǒng)對(duì)空間的分配和管理是以簇為基本單位的。所以，一個(gè)邏輯上連續(xù)的文件可能會(huì)被分散地儲(chǔ)存在磁盤的各個(gè)位置。操作系統(tǒng)輸出文件時(shí)，遵循下面的步驟： 1. 會(huì)先通過文件夾信息找到文件首簇號(hào)。 2. 根據(jù)文件的首簇號(hào)，定位到FAT區(qū)相應(yīng)位置；讀出下一個(gè)簇的簇號(hào)。 3. 如果下一個(gè)簇的簇號(hào)不是結(jié)束標(biāo)記(0xFFF)，則會(huì)根據(jù)讀出的下一個(gè)簇號(hào)定位，讀出簇里面的內(nèi)容。如果讀出的是結(jié)束標(biāo)記，則表示文件已經(jīng)讀取完成。 假如一個(gè)文件被分散儲(chǔ)存在0x012，0x022，0x302三個(gè)簇里。從目錄的信息中讀出首簇號(hào)0x012，讀出0x012簇里的內(nèi)容；然后再通過0x012這個(gè)簇號(hào)在FAT區(qū)中找到下一個(gè)簇號(hào)0x022，讀出0x022的內(nèi)容；再通過0x022這個(gè)簇號(hào)找到下一個(gè)簇號(hào)0x302，讀出0x302中的內(nèi)容；再通過0x302讀出下一個(gè)簇號(hào)的內(nèi)容，此時(shí)，讀出的簇號(hào)為0xFFF，即表示這個(gè)文件已經(jīng)結(jié)束。 本實(shí)驗(yàn)中，讀取文件的具體實(shí)現(xiàn)方法如下： 1. 通過一個(gè)鏈表，將這個(gè)文件的所有簇號(hào)儲(chǔ)存起來。 2. 遍歷儲(chǔ)存簇號(hào)的鏈表，逐個(gè)逐個(gè)簇讀取出來并儲(chǔ)存到內(nèi)存之中，返回之。 下面是讀取文件的實(shí)現(xiàn)所需要的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： struct int_linked_list { int data; struct int_linked_list *next; }; struct file_content { struct int_linked_list *curList; void *content; int size; char *filename; }; 其中，int_linked_list是一個(gè)儲(chǔ)存整型的鏈表，file_content是一個(gè)用于保存讀出文件內(nèi)容和文件信息的結(jié)構(gòu)體。 遍歷鏈表的過程中，通過一個(gè)while循環(huán)實(shí)現(xiàn)，把讀取到簇號(hào)添加到鏈表之中。具體實(shí)現(xiàn)代碼如下，tail為保存簇號(hào)鏈表的末尾結(jié)點(diǎn)指針，fp是用于讀取文件的文件指針，curConnt是一個(gè)用于統(tǒng)計(jì)文件簇?cái)?shù)的變量，便于后續(xù)步驟分配內(nèi)存空間使用，下文同： while ((clusterId = getNextClutserId(fp, clusterId)) != 0x00000FFF) { curCount++; tail->next = (struct int_linked_list *)malloc(sizeof(struct int_linked_list)); tail->next->data = clusterId; tail->next->next = NULL; tail = tail->next; } 把簇號(hào)讀取完畢以后，開始對(duì)文件內(nèi)容進(jìn)行讀取，下面是文件內(nèi)容讀取的具體實(shí)現(xiàn)代碼，下面代碼中的content是一個(gè)指向用于存放文件內(nèi)容的內(nèi)存空間的指針變量： content->size = curCount * 512; content->content = malloc(content->size); struct int_linked_list *ptr = head; int i = 0, address = 0xFFFFFFF; for (ptr = head; ptr != NULL; ptr = ptr->next, i++) { address = 0x00003E00 + (512 * ptr->data); fseek(fp, address, SEEK_SET); fread((void *)(((char *)(content->content)) + (512 * i)), 512, 1, fp); } 在for循環(huán)的第一句代碼之中，通過簇號(hào)對(duì)簇所在的地址進(jìn)行計(jì)算，把地址值儲(chǔ)存到address變量之中；第二句代碼則是通過上一步計(jì)算得到的address變量對(duì)文件指針進(jìn)行定位，第三句是通過fread方法把文件內(nèi)容讀入到內(nèi)存之中。 六、 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1. FAT12文件系統(tǒng)中，把磁盤劃分成引導(dǎo)區(qū)、FAT區(qū)、FAT備份區(qū)、根目錄區(qū)和文件數(shù)據(jù)區(qū)。 2. 除了根目錄以外，文件系統(tǒng)把每個(gè)文件夾都當(dāng)成是一個(gè)特殊的文件進(jìn)行處理。 3. FAT12文件系統(tǒng)通過簇進(jìn)行空間的管理和分配。 七、 完整實(shí)驗(yàn)代碼 /* * 操作系統(tǒng)課程 實(shí)驗(yàn) * FAT12 文件系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)代碼 * * 雖然這個(gè)程序在 Windows 和 Linux 環(huán)境下都能運(yùn)行。 * 不過，在 Windows 環(huán)境下運(yùn)行的話，顯示文件內(nèi)容的時(shí)候，內(nèi)容的末尾會(huì)有幾個(gè)奇怪的字符。 * Linux 環(huán)境下完全沒問題 * 暫時(shí)推測是 Windows 控制臺(tái)的原因，Windows 控制臺(tái)會(huì)把一些非字符的 ASCII 顯示為奇怪的字符， * 例如，0x0A 會(huì)顯示成一個(gè)笑臉，Linux 的控制臺(tái)下不會(huì)對(duì)這些非字符的 ASCII 進(jìn)行處理 * * 我是今天早上才發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題的阿 (╯‵□′)╯︵┻━┻ * * 注意：編譯前，需要把 IMAGE_FILE 那個(gè)宏定義改成公郵上面的那個(gè) IMG 文件； * Linux 下打開這個(gè)源碼文件注釋會(huì)變成亂碼 * */ // 這個(gè)定義只是為了程序能在 VS2013 下面正常編譯而已 #ifdef _WIN32 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #endif #include #include #include #ifdef _WIN32 #include #endif #define OK 0x00000000 #define MESSAGE_FILE_NOT_FOUND 0xE0000404 #define ERROR_MALLOC_FAILED 0xF0000001 #define ERROR_IO_ERROR 0xF0000002 // ↓ 這里改路徑 ↓ #define IMAGE_FILE "/home/user/DOS622.IMG" // ↑ 這里改路徑 ↑ /******************** 這里是結(jié)構(gòu)體的定義 **************************/ // 這里是文件信息 struct file_info { char filename[8]; char extname[3]; char attributes; char reserved[10]; short time; short date; short pos; int size; }; struct file_info_node { int id; struct file_info *info; struct file_info_node *next; }; // 這里是儲(chǔ)存文件夾信息 struct folder_info { char *filename; int fileBeginIndex, fileEndIndex; struct file_info_node *beginFile, *endFile; struct folder_info *next; }; // 這里是一個(gè)隊(duì)列，用于迭代方式遍歷文件系統(tǒng)的一個(gè)中間變量 struct queue_info { char *filename; int offset, size, cluster; struct queue_info *next; }; // 一個(gè)整數(shù)鏈表結(jié)構(gòu) struct int_linked_list { int data; struct int_linked_list *next; }; // 這里是一個(gè)文件結(jié)構(gòu)，表示內(nèi)容，可以讀取文件的其中一段，也可以通過簇的方式完整讀入整個(gè)文件 struct file_content { struct int_linked_list *curList; void *content; int size; char *filename; }; /******************** 這里是全局變量的定義 **************************/ struct file_info_node *file_list_head, *file_list_tail; struct folder_info *folder_info_head, *folder_info_tail; struct queue_info *queue_head, *queue_tail; char decToHex[16] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F }; /******************** 這里是函數(shù)的定義 **************************/ int file_list_init(); int file_list_new_info(struct file_info *info, int *id, struct file_info_node **newInfoNode); int folder_info_init(); int folder_info_new_info(struct folder_info *info); int queue_init(); int queue_new_task(char *filename, int offset, int size, int cluster); struct queue_info *queue_get_task(); int process_task(struct queue_info* info); struct file_content* readContentFromFixedSection(FILE *fp, int offset, int size); struct file_content* readContentFromCluster(FILE *fp, short clusterId, int isFolder, int *size); struct file_content* find_file_by_id(FILE *fp, int id, int *errCode); int process_file_content(struct file_content* content, struct queue_info *info); int getNextClutserId(FILE *fp, short clusterId); int copyTo(void *desc, void *src, int size); void print_all_list(); void print_file_content(struct file_content *content); char *formatIndex(int i); char *formatClustNo(int i); char *formatFileName(char *filename, char *ext); char *formatAttribute(char attribute); char *formatDatetime(short date, short time); char *formatSize(int size, int rightAlign); /******************** 主函數(shù) **************************/ int main(int argc, char **args) { struct queue_info *task = NULL; int choose, status; FILE *fp = fopen(IMAGE_FILE, "r"); struct file_content *content; char tmp; if (fp == NULL) { return 1; } getNextClutserId(fopen(IMAGE_FILE, "r"), 2); queue_init(); queue_new_task("Root", 0x00002600, 6144, 0); while ((task = queue_get_task()) != NULL) { process_task(task); } print_all_list(); fflush(stdin); printf("\nThe Number of File you want to view (enter -1 to exit): "); scanf("%d", &choose); content = find_file_by_id(fp, choose, &status); if (status == MESSAGE_FILE_NOT_FOUND) { printf("Invaild Number, please input again!\n"); return 0; } else { if (content != NULL) { print_file_content(content); } } return 0; } int process_task(struct queue_info* info) { FILE *fp; struct file_content* content = NULL; int size = 0; fp = fopen(IMAGE_FILE, "r"); if (fp == NULL) { return ERROR_IO_ERROR; } // 判斷是否對(duì)根目錄進(jìn)行讀取 if (info->offset == 0x00002600) { content = readContentFromFixedSection(fp, info->offset, info->size); } else { content = readContentFromCluster(fp, info->cluster, 1, &size); info->size = size; } process_file_content(content, info); fclose(fp); return OK; } int process_file_content(struct file_content* content, struct queue_info *info) { struct folder_info *node = (struct folder_info *)malloc(sizeof(struct folder_info)); struct file_info *newInfo = NULL; struct file_info_node *newInfoNode = NULL; char *content_char = (char *)content->content; int newId = -1, fileCount = 0; if (node == NULL) { return ERROR_MALLOC_FAILED; } node->filename = info->filename; // 根據(jù)大小計(jì)算目錄中的文件數(shù)量 int maxFile = content->size / 32, i; for (i = 0; i < maxFile; i++) { newInfo = (struct file_info *)malloc(sizeof(struct file_info)); if (newInfo == NULL) { printf("malloc failed!\n"); return ERROR_MALLOC_FAILED; } copyTo((void *)newInfo, (void *)(content_char + (32 * i)), 32); if (newInfo->filename[0] != (char)0xE5 && newInfo->filename[0] != (char)0x00) { file_list_new_info(newInfo, &newId, &newInfoNode); if ((newInfo->attributes & 0x10) == 0x10) { if (newInfo->filename[0] == .) { continue; } char *buffer = (char *)malloc(sizeof(char)* 9); int j; for (j = 0; j < 8 && newInfo->filename[j] != (char)0x20; j++) { buffer[j] = newInfo->filename[j]; } buffer[j] = \0; queue_new_task(buffer, 0, 0, newInfo->pos); } if (0 == fileCount) { node->fileBeginIndex = newId; node->beginFile = newInfoNode; } fileCount++; } } node->fileEndIndex = file_list_tail->id; node->endFile = file_list_tail; folder_info_new_info(node); return OK; } int copyTo(void *desc, void *src, int size) { int counter = 0, i; for (i = 0; i < size; i++, counter++) { *(char *)(((char *)desc) + i) = *(char *)(((char *)src) + i); } return counter; } int file_list_init() { file_list_head = NULL; file_list_tail = NULL; return OK; } int file_list_new_info(struct file_info *info, int *id, struct file_info_node **newInfoNode) { struct file_info_node *newNode = (struct file_info_node*)malloc(sizeof(struct file_info_node)); if (newNode == NULL) { return ERROR_MALLOC_FAILED; } newNode->info = info; newNode->next = NULL; if (file_list_head == NULL) { newNode->id = 1; file_list_head = newNode; file_list_tail = newNode; } else { newNode->id = file_list_tail->id + 1; file_list_tail->next = newNode; file_list_tail = newNode; } *newInfoNode = newNode; *id = newNode->id; return OK; } int folder_info_init() { folder_info_head = folder_info_tail = NULL; return OK; } int folder_info_new_info(struct folder_info *info) { if (info == NULL) { return OK; } if (folder_info_head == NULL) { info->next = NULL; folder_info_head = info; folder_info_tail = info; } else { info->next = NULL; folder_info_tail->next = info; folder_info_tail = info; } return OK; } int queue_init() { queue_head = queue_tail = NULL; return OK; } int queue_new_task(char *filename, int offset, int size, int cluster) { struct queue_info *newNode = (struct queue_info *)malloc(sizeof(struct queue_info)); if (newNode == NULL) { return ERROR_MALLOC_FAILED; } newNode->filename = filename; newNode->offset = offset; newNode->size = size; newNode->cluster = cluster; newNode->next = NULL; if (queue_head == NULL) { queue_head = queue_tail = newNode; } else { queue_tail->next = newNode; queue_tail = newNode; } return OK; } struct queue_info *queue_get_task() { struct queue_info *retValue = queue_head; if (queue_head == NULL) { return NULL; } if (queue_head == queue_tail) { queue_tail = NULL; } queue_head = queue_head->next; retValue->next = NULL; return retValue; } struct file_content* readContentFromFixedSection(FILE *fp, int offset, int size) { if (fp == NULL) { return NULL; } struct file_content *retValue = (struct file_content *)malloc(sizeof(struct file_content)); if (retValue == NULL) { return NULL; } retValue->curList = NULL; retValue->size = size; retValue->content = malloc(size); if (retValue->content == NULL) { free(retValue); return NULL; } fseek(fp, offset, SEEK_SET); fread(retValue->content, size, 1, fp); return retValue; } struct file_content* readContentFromCluster(FILE *fp, short clusterId, int isFolder, int *size) { int curCount = 1; struct file_content *content = (struct file_content *)malloc(sizeof(struct file_content)); if (content == NULL) { return NULL; } // 第一步：迭代尋找所有簇號(hào) content->curList = (struct int_linked_list *)malloc(sizeof(struct int_linked_list)); if (content->curList == NULL) { return NULL; } struct int_linked_list *head = content->curList, *tail = head; head->data = clusterId; head->next = NULL; while ((clusterId = getNextClutserId(fp, clusterId)) != 0x00000FFF) { curCount++; tail->next = (struct int_linked_list *)malloc(sizeof(struct int_linked_list)); tail->next->data = clusterId; tail->next->next = NULL; tail = tail->next; } // 第二步：開始根據(jù)簇號(hào)讀取 content->size = curCount * 512; content->content = malloc(content->size); struct int_linked_list *ptr = head; int i = 0, address = 0xFFFFFFF; for (ptr = head; ptr != NULL; ptr = ptr->next, i++) { address = 0x00003E00 + (512 * ptr->data); fseek(fp, address, SEEK_SET); fread((void *)(((char *)(content->content)) + (512 * i)), 512, 1, fp); } if (size != NULL) { *size = content->size; } return content; } struct file_content* find_file_by_id(FILE *fp, int id, int *errCode) { if (id < 1) { *errCode = MESSAGE_FILE_NOT_FOUND; return NULL; } // 先遍歷目錄尋找這個(gè)文件 struct folder_info *ptr = folder_info_head; struct file_info_node *node = NULL, *tmp = NULL; struct file_content *content = NULL; while (ptr != NULL) { if (ptr->fileBeginIndex <= id && id <= ptr->fileEndIndex) { for (tmp = ptr->beginFile; tmp->id != id && id <= ptr->fileEndIndex; tmp = tmp->next); if (tmp->id == id) { node = tmp; break; } } else { ptr = ptr->next; } } *errCode = (node == NULL ? MESSAGE_FILE_NOT_FOUND : OK); if (node != NULL) { content = readContentFromCluster(fp, node->info->pos, 0, NULL); content->size = node->info->size; content->filename = formatFileName(node->info->filename, node->info->extname); } return (node == NULL ? NULL : content); } int getNextClutserId(FILE *fp, short clusterId) { if (clusterId == 0x000000A0) { printf(""); } unsigned short tmp; int address = (clusterId * 3 / 2) + 0x0000200; unsigned short low = 0, high = 0; fseek(fp, address, SEEK_SET); fread((void *)(&tmp), 1, sizeof(unsigned short), fp); low = ((tmp & 0xFFF0) >> 4); high = tmp & 0x0FFF; return (clusterId % 2 == 0 ? high : low); } void print_all_list() { struct folder_info *ptr = folder_info_head; struct file_info_node *node; int index; #ifdef _WIN32 system("cls"); #else printf("\033[2J"); #endif for (; ptr != NULL; ptr = ptr->next) { int count = 0, totalSize = 0; printf("--------------------------------------------------------------------------\n"); printf(" Folder : %s\n", ptr->filename); printf("--------------------------------------------------------------------------\n"); printf(" Num | File Name | Type | CLUSTNO | File Change Time | Size \n"); printf("--------------------------------------------------------------------------\n"); index = ptr->fileBeginIndex; node = ptr->beginFile; while (node != NULL && node->id <= ptr->fileEndIndex) { // 只是實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)下的變色操作 #ifdef _WIN32 HANDLE