数据结构和遍历

• Block#0 是引导块，文件系统不会使用它，它用于容纳从磁盘引导操作系统的引导程序

• Block#1 是超级块，用于容纳关于整个文件系统的信息

• Block#2 是块组描述符，EXT2将磁盘块分成几个组，每组有8192个块，每组用一个块组描述符结构体描述

• Block#8 是块位图，用于表示某种项的位序列，例如磁盘块或索引节点，位图用于分配和回收项。

• Block#9 是索引节点位图，索引节点用于代表一个文件的数据结构

• Block#10 是索引（开始）节点块，索引节点大小用于平均分割块大小，所以每个索引节点块都包含整数个索引节点。

• 数据块 是紧跟在索引节点块后面的文件存储块。

• 邮差算法：类似二维数组的存储和访问

  遍历算法：

  (1）读取超级块。检查幻数s_magic ( OxEF53)，验证它确实是EXT2FS。

  (2）读取块组描述符块(1+s_first_data_block)，以访问组0描述符。从块组描述符的bg_inode_table条目中找到索引节点的起始块编号，并将其称为InodesBeginBlock 。

  (3)读取 InodeBeginBlock，获取/的索引节点，即INODE #2。

  (4）将路径名标记为组件字符串，假设组件数量为n。
  例如，如果路径名=/a/b/c，则组件字符串是“a”"b”“c”，其中n =3。用name[0]，name[1]，…，name[n-1]来表示组件。

  (5)

  从(3）中的根索引节点开始，在其数据块中搜索name[0]。
  为简单起见，我们可以假设某个目录中的条目数量很少，因此一个目录索引节点只有12个直接数据块。
  有了这个假设，就可以在12个(非零)直接块中搜索name[0]。目录索引节点的每个数据块都包含以下形式的dir_entry结构体:
  [ino rec_len name_len NANE] [ino rec_len name_len NAME]
  其中NAME是一系列nlen字符，不含终止NULL。
  对于每个数据块，将该块读入内存并使用dir_entry *dp指向加载的数据块。
  然后使用name_len将NAME提取为字符串，并与name[0]进行比较。如果它们不匹配,则通过以下代码转到下一个dir_entry:
  dp = (dir_entry *) ((char *)dp + dp->rec_len);
  继续搜索。如果存在name[0]，则可以找到它的dir_entry，从而找到它的索引节点号。

  (6)

  使用索引节点号ino来定位相应的索引节点。回想前面的内容，ino从1开始计数。使用邮差算法计算包含索引节点的磁盘块及其在该块中的偏移量。
  blk=(ino - 1) / INODES_PER_BLOCK+ InodesBeginBlock;
  offset = (ino - 1)% INODES_PER_BLOCK;
  然后在索引节点中读取/a，从中确定它是否是一个目录(DIR)。
  如果/a不是目录，则不能有/a/b，因此搜索失败。
  如果它是目录，并且有更多需要搜索的组件，那么继续搜索下一个组件name[1]。
  现在的问题是:在索引节点中搜索/a的name[1]，与第(5)步完全相同。

  (7)
  由于(5)~(6)步将会重复n次，所以最好编写一个搜索函数:
  u32 search ( INODE*inodePtr, char *name)
  然后只需调用n次search函数
  如果搜索循环成功结束，ip必须指向路径名的索引节点。

支持Linux所有文件操作的EXT2文件系统

通过虚拟磁盘mount_root构建基本文件系统

• mount_root.c文件。包含mount_root函数。
• 基本文件系统树
  • type.h文件。包含ext2文件系统的数据结构类型，还包含打开文件表、挂载表、PROC结构体和文件系统常数。
  • global.c文件。包含文件系统的全局变量。
  • 实用程序函数util.c文件。包含文件系统常用的实用程序函数。
    • get_block/put_block
    • iget(dev,ino)
    • the input(INDODE *mip)
    • getino()/iget()/iput
• 文件内容读/写函数
• 文件系统的挂载、卸载和文件保护

三个级别

• 1级文件系统函数
  • mkdir
  • create
  • rmdir
  • link
  • unlink
  • symlink
  • readlink
• 2级文件系统函数
  • open
  • Iseek
  • close
  • read
  • write
  • opendir
  • readdir
• 3级文件系统函数
  • 挂载算法
  • 卸载算法
  • 交叉挂载点
  • 文件保护
  • 实际uid和有效uid
  • 文件锁定

时间戳转换为任意可读的日期格式

unix时间戳的数据类型，是32位（4字节）的无符号数，可以表示的大致时间范围是1970-2038

为了避免"时间回归"bug，有的地方已经开始用64位（8字节）的无符号数，来表示系统时间

<time.h>

time_t

通过sizeof，在本人电脑上是8字节，long是4字节，long long 是8字节。

获取unix时间戳
time_t time(time_t *seconds)

time_t curtime;
curtime = time(NULL);
or
time(curtime)
printf("%ld\n",curtime);

char *ctime(const time_t *timer)
该函数返回一个字符串,包含了可读格式的日期和时间信息。
注意传入参数是指针。
格式固定，英文输出，星期，月份，日期，时:分:秒，年份
字符串结尾自带 '\n' ，不够灵活

struct tm *localtime(const time_t *timer)
传入指针，返回结构体指针

struct tm {
   int tm_sec;         /* 秒，范围从 0 到 59                */
   int tm_min;         /* 分，范围从 0 到 59                */
   int tm_hour;        /* 小时，范围从 0 到 23                */
   int tm_mday;        /* 一月中的第几天，范围从 1 到 31                    */
   int tm_mon;         /* 月份，范围从 0 到 11                */
   int tm_year;        /* 自 1900 起的年数                */
   int tm_wday;        /* 一周中的第几天，范围从 0 到 6                */
   int tm_yday;        /* 一年中的第几天，范围从 0 到 365                    */
   int tm_isdst;       /* 夏令时                        */    
};

虽然可以自行输出结构体里的成员，达到灵活输出日期的效果，但是time.h还有个格式化输出神器。

size_t strftime(char *str, size_t maxsize, const char *format, const struct tm *timeptr)
format如下：它们是区分大小写的
%a 星期几的简写
%A 星期几的全称
%b 月分的简写
%B 月份的全称
%c 标准的日期的时间串
%C 年份的后两位数字
%d 十进制表示的每月的第几天
%D 月/天/年
%e 在两字符域中，十进制表示的每月的第几天
%F 年-月-日
%g 年份的后两位数字，使用基于周的年
%G 年分，使用基于周的年
%h 简写的月份名
%H 24小时制的小时
%I 12小时制的小时
%j 十进制表示的每年的第几天
%m 十进制表示的月份
%M 十时制表示的分钟数
%n 新行符
%p 本地的AM或PM的等价显示
%r 12小时的时间
%R 显示小时和分钟：hh:mm
%S 十进制的秒数
%t 水平制表符
%T 显示时分秒：hh:mm:ss
%u 每周的第几天，星期一为第一天 （值从0到6，星期一为0）
%U 第年的第几周，把星期日做为第一天（值从0到53）
%V 每年的第几周，使用基于周的年
%w 十进制表示的星期几（值从0到6，星期天为0）
%W 每年的第几周，把星期一做为第一天（值从0到53）
%x 标准的日期串
%X 标准的时间串
%y 不带世纪的十进制年份（值从0到99）
%Y 带世纪部分的十进制年份
%z，%Z 时区名称，如果不能得到时区名称则返回空字符。
%% 百分号

void format_time(time_t arg){
    char buf[64];
    struct tm *ptm = localtime(&arg);
    strftime(buf,64,"%F %T",ptm);
    printf("%s\n",buf);
  }
想要灵活输出，修改format即可
"%F %R" 2021-10-17 17:15
"%F %T" 2021-10-17 17:15:10
"%Y年%m月%e日 %H:%M:%S" 2021年10月17日 17:15:10