（3）输入参数说明：
stream：使用fopen()打开的文件的指针，用于指示要定位读写指针的文件； offset：位移量，以字节为单位； origin：初始位置，有三个常量：
SEEK_CUR：读写指针当前位置； SEEK_SET：文件开头； SEEK_END：文件末尾。
当origin值为SEEK_CUR 或SEEK_END时，参数offset可以为负值。
3.3实例系统的设计与实现
本实例系统是仿照FAT16文件系统来设计实现的，但根目录没有采用FAT16的固定位置、固定大小的根目录区，而是以根目录文件的形式来实现的，这也是目前主流文件系统对根目录的处理方式。
3.3.1 数据结构设计
1．需要包含的头文件 （1）#include
（2）#include
2．定义的常量
（1）#define BLOCKSIZE 1024 磁盘块大小
（2）#define SIZE 1024000 虚拟磁盘空间大小 （3）#define END 65535 FAT中的文件结束标志 （4）#define FREE 0 FAT中盘块空闲标志 （5）#define ROOTBLOCKNUM 2 根目录区所占盘块总数 （6）#define MAXOPENFILE 10 最多同时打开文件个数 3．数据结构
（1）文件控制块FCB
用于记录文件的描述和控制信息，每个文件设置一个FCB，它也是文件的目录项的内容。
typedef struct FCB //仿照FAT16设置的
{ char filename[8]; //文件名 char exname[3];//文件扩展名 unsigned char attribute;//文件属性字段：为简单起见，我们只为文件设置了两种属性：
//值为0时表示目录文件，值为1时表示数据文件
unsigned short time;//文件创建时间 unsigned short data;//文件创建日期
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unsigned short first;//文件起始盘块号 unsigned long length;//文件长度（字节数）
char free；//表示目录项是否为空，若值为0，表示空，值为1，表示已分配
}fcb;
（2）文件分配表FAT 在本实例中，文件分配表有两个作用：一是记录磁盘上每个文件所占据的磁盘块的块号；二是记录磁盘上哪些块已经分配出去了，哪些块是空闲的，即起到了位示图的作用。若FAT中某个表项的值为FREE，则表示该表项所对应的磁盘块是空闲的；若某个表项的值为END，则表示所对应的磁盘块是某文件的最后一个磁盘块；若某个表项的值是其他值，则该值表示某文件的下一个磁盘块的块号。为了提高系统的可靠性，本实例中设置了两张FAT表，它们互为备份，每个FAT占据两个磁盘块。
typedef struct FAT { unsigned short id;
}fat; （3）用户打开文件表USEROPEN 当打开一个文件时，必须将文件的目录项中的所有内容全部复制到内存中，同时还要记录有关文件操作的动态信息，如读写指针的值等。在本实例中实现的是一个用于单用户单任务系统的文件系统，为简单起见，我们把用户文件描述符表和内存FCB表合在一起，称为用户打开文件表，表项数目为10，即一个用户最多可同时打开10个文件。然后用一个数组来描述，则数组下标即某个打开文件的描述符。另外，我们在用户打开文件表中还设置了一个字段“char dir[80]”，用来记录每个打开文件所在的目录名，以方便用户打开不同目录下具有相同文件名的不同文件。
typedef struct USEROPEN { char filename[8]; //文件名 char exname[3];//文件扩展名 unsigned char attribute;//文件属性：值为0时表示目录文件，值为1时表示数据文件 unsigned short time;//文件创建时间 unsigned short data;//文件创建日期 unsigned short first;//文件起始盘块号 unsigned long length;//文件长度（对数据文件是字节数，对目录文件可以是目录项个数）
char free；//表示目录项是否为空，若值为0，表示空，值为1，表示已分配
//前面内容是文件的FCB中的内容。
// 下面设置的dirno和diroff记录了相应打开文件的目录项在父目录文件中的位置，
//这样如果该文件的fcb被修改了，则要写回父目录文件时比较方便
int dirno; //相应打开文件的目录项在父目录文件中的盘块号
int diroff；// 相应打开文件的目录项在父目录文件的dirno盘块中的目录项序号 char dir[MAXOPENFILE][80]; //相应打开文件所在的目录名，这样方便快速检查出
//指定文件是否已经打开
int count; //读写指针在文件中的位置
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char fcbstate; //是否修改了文件的FCB的内容，如果修改了置为1，否则为0
char topenfile; //表示该用户打开表项是否为空，若值为0，表示为空，否则表示已
//被某打开文件占据
}useropen; （4）引导块BLOCK0 在引导块中主要存放逻辑磁盘的相关描述信息，比如磁盘块大小、磁盘块数量、文件分配表、根目录区、数据区在磁盘上的起始位置等。如果是引导盘，还要存放操作系统的引导信息。本实例是在内存的虚拟磁盘中创建一个文件系统，因此所包含的内容比较少，只有磁盘块大小、磁盘块数量、数据区开始位置、根目录文件开始位置等。
typedef struct BLOCK0 //引导块内容 {
//存储一些描述信息，如磁盘块大小、磁盘块数量、最多打开文件数等、
char information[200];
unsigned short root; //根目录文件的起始盘块号 unsigned char *startblock; //虚拟磁盘上数据区开始位置
}block0;
4．全局变量定义
（1）unsigned char *myvhard： 指向虚拟磁盘的起始地址
（2）useropen openfilelist[MAXOPENFILE]： 用户打开文件表数组 （3）useropen *ptrcurdir： 指向用户打开文件表中的当前目录所在打开文件表项的位置； （4）char currentdir[80]： 记录当前目录的目录名（包括目录的路径） （5）unsigned char* startp： 记录虚拟磁盘上数据区开始位置 5．虚拟磁盘空间布局
由于真正的磁盘操作需要涉及到设备的驱动程序，所以本实例是在内存中申请一块空间作为虚拟磁盘使用，我们的文件系统就建立在这个虚拟磁盘上。虚拟磁盘一共划分成1000个磁盘块，每个块1024个字节，其布局格式是模仿FAT文件系统设计的，其中引导块占一个盘块，两张FAT各占2个盘块，剩下的空间全部是数据区，在对虚拟磁盘进行格式化的时候，将把数据区第1块（即虚拟磁盘的第6块）分配给根目录文件，如图3-3所示：
块数1块引导块2块FAT12块FAT2995块数据区 图3-3 虚拟磁盘空间布局
当然，也可以仿照FAT16文件系统，设置根目录区，其位置紧跟第2张FAT后面，大小也是固定的，这个思路相对要简单一点，请同学们自己去实现。
3.3.2 实例主要命令及函数设计
1．系统主函数main() （1）对应命令：无 （2）命令调用格式：无
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（3）函数设计格式：void main() （4）功能：系统主函数 （5）输入：无 （6）输出：无
（7）函数需完成的工作：
① 对前面定义的全局变量进行初始化； ② 调用startsys()进入文件系统；
③ 列出文件系统提供的各项功能及命令调用格式； ④ 显示命令行提示符，等待用户输入命令； ⑤ 将用户输入的命令保存到一个buf中；
⑥ 对buf中的内容进行命令解析，并调用相应的函数执行用户键入的命令； ⑦ 如果命令不是“my_exitsys”，则命令执行完毕后转④。 2. 进入文件系统函数startsys()
（1）对应命令：无 （2）命令调用格式：无
（3）函数设计格式：void startsys()
（4）功能：由main()函数调用，进入并初始化我们所建立的文件系统，以供用户使用。 （5）输入：无 （6）输出：无。
（7）函数需完成的工作： ① 申请虚拟磁盘空间；
② 使用c语言的库函数fopen()打开myfsys文件：若文件存在，则转③；若文件不存在，则创建之，转⑤
③ 使用c语言的库函数fread()读入myfsys文件内容到用户空间中的一个缓冲区中，并判断其开始的8个字节内容是否为“10101010”（文件系统魔数），如果是，则转④；否则转⑤；
④ 将上述缓冲区中的内容复制到内存中的虚拟磁盘空间中；转⑦
⑤ 在屏幕上显示“myfsys文件系统不存在，现在开始创建文件系统”信息，并调用my_format()对①中申请到的虚拟磁盘空间进行格式化操作。转⑥；
⑥ 将虚拟磁盘中的内容保存到myfsys文件中；转⑦ ⑦ 使用c语言的库函数fclose()关闭myfsys文件；
⑧ 初始化用户打开文件表，将表项0分配给根目录文件使用，并填写根目录文件的相关信息，由于根目录没有上级目录，所以表项中的dirno和diroff分别置为5（根目录所在起始块号）和0；并将ptrcurdir指针指向该用户打开文件表项。
⑨ 将当前目录设置为根目录。
3．磁盘格式化函数my_format()
（1）对应命令：my_format （2）命令调用格式：my_format
（3）函数设计格式：void my_format()
（4）功能：对虚拟磁盘进行格式化，布局虚拟磁盘，建立根目录文件（或根目录区）。 （5）输入：无 （6）输出：无。
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（7）函数需完成的工作：
① 将虚拟磁盘第一个块作为引导块，开始的8个字节是文件系统的魔数，记为“10101010”；在之后写入文件系统的描述信息，如FAT表大小及位置、根目录大小及位置、盘块大小、盘块数量、数据区开始位置等信息；
② 在引导块后建立两张完全一样的FAT表，用于记录文件所占据的磁盘块及管理虚拟磁盘块的分配，每个FAT占据两个磁盘块；对于每个FAT中，前面5个块设置为已分配，后面995个块设置为空闲；
③ 在第二张FAT后创建根目录文件root，将数据区的第1块（即虚拟磁盘的第6块）分配给根目录文件，在该磁盘上创建两个特殊的目录项：“.”和“..”，其内容除了文件名不同之外，其他字段完全相同。
4．更改当前目录函数my_cd()
（1）对应命令：my_cd
（2）命令调用格式：my_cd dirname
（3）函数设计格式：void my_cd(char *dirname)
（4）功能：改变当前目录到指定的名为dirname的目录。 （5）输入：
dirname：新的当前目录的目录名； （6）输出：无
（7）函数需完成的工作：
① 调用my_open()打开指定目录名的父目录文件，并调用do_read()读入该父目录文件内容到内存中；
② 在父目录文件中检查新的当前目录名是否存在，如果存在则转③，否则返回，并显示出错信息；
③ 调用my_close()关闭①中打开的父目录文件； ④ 调用my_close()关闭原当前目录文件；
⑤ 如果新的当前目录文件没有打开，则打开该目录文件；并将ptrcurdir指向该打开文件表项；
⑥ 设置当前目录为该目录。
5．创建子目录函数my_mkdir()
（1）对应命令：my_mkdir
（2）命令调用格式：my_ mkdir dirname
（3）函数设计格式：void my_mkdir(char *dirname)
（4）功能：在当前目录下创建名为dirname的子目录。 （5）输入：
dirname：新建目录的目录名。 （6）输出：无。
（7）函数需完成的工作：
① 调用do_read()读入当前目录文件内容到内存，检查当前目录下新建目录文件是否重名，若重名则返回，并显示错误信息；
② 为新建子目录文件分配一个空闲打开文件表项，如果没有空闲表项则返回-1，并显示错误信息；
③ 检查FAT是否有空闲的盘块，如有则为新建目录文件分配一个盘块，否则释放①中
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