FAT12的命令实现

实现的功能

• 输出当前目录下的文件和目录
• 切换目录
• 创建目录/文件
• 删除目录/文件
• 查看文件内容
• 查看16进制磁盘数据

前提概要

本程序基于某大佬的框架实现，所以本篇不对底层函数封装做过多的解释，只会讲解几个命令的实现以及如何调用，若是对底层框架感兴趣，详情可见 FAT12的框架实现

系统实现的基本思路

本程序基于win系统实现，底层调用win自带函数，通过操作句柄来实现对磁盘数据的读取和写入，其中最为重要的是偏移量。我们首先需要读取引导扇区的数据，来获得几个重要的数据，如保留扇区，簇占的扇区数，以及fat表占用的扇区数等，通过这些数据我们可以得到fat表，根目录，数据区的起始偏移量。并且我们先将大部分数据限制在一个簇里，并对其中的数据进行操作，然后在命令函数时，我们可以多次调用这些单簇操作函数，并且下列涉及到的文件和目录均是短文件条目。

ls

单簇情况下，我们需要计算每簇存放文件条目的上限，并且从某簇的起始偏移开始读取，然后依次将数据读取并存放在结构体中，按照条件筛选数据，并按格式输出即可，特别注意的是虽然磁盘存放的数据条目中的文件和扩展名均是大写，但可以通过文件条目的第一个保留位来进行输出的优化，多簇情况下，我们可以多次传入不同簇的起始偏移

cd

对于cd的命令，只是一个简单的实现，我们用一个数组来记录当前目录的偏移量，以及用一个计数器来记录当前的目录位置，并且，切换目录时，同样需要更新多簇的数组和多簇的计数器，多簇的数组存放的是不同簇的偏移量，多簇计数器是记录有多少个簇，总实现四种情况，分为返回上一级，返回当前目录，返回根目录以及进入下一级目录

mkdir

创建目录时，我们需要从当前的偏移量找到空闲位置，若当前簇已经被填充，我们需要寻找第一个空闲的簇号，并修改fat表和多簇信息，并判断该目录是否已经存在(不分大小写)，若不存在，则继续创建，并且在创建目录时，我们也需要分配给其一个空闲的簇号，并在该簇的数据里写入上一级目录和当前目录，也就是点和点点

touch

创建文件时，我们需要从当前的偏移量找到空闲位置，若当前簇已经被填充，我们需要寻找第一个空闲的簇号，并修改fat表和多簇信息，并判断该文件是否已经存在(不分大小写)，若不存在，则继续创建，但与创建目录不同的是，不需要分配簇号

rm

分为删除文件和删除目录。在删除文件时，假如文件是多簇存储，我们需要修改fat表(删除时不清空簇的数据,重新被分配才清空旧簇的数据)，已经在win上，只需将文件条目的首个数据置为占用字节即可；在删除目录时，假如当前目录下还有子目录，需要递归删除所有的目录以及文件，删除目录时，也需要修改fat表

cat

查看文件内容，我们需要一个簇一个簇的将文件数据打印到屏显中，知道文件的下一个簇号是结束簇号位置，并且只打印非空数据，所以我们需要通过读取fat表来得到下一个簇号信息，以此循环直到结束簇号

hexdump

只实现了简单的查看16进制的磁盘数据，但也需要加上-C选项，以及后面的起始偏移(16进制)和字节上限(16的倍数)，人为规定16字节输出一行