0.1.3 文件系统

文件系统的主要作用是组织、管理存放在硬盘上的文件。在使用硬盘存放文件之前，需要将硬盘格式化为某种文件系统格式。MaQueOS目前只支持xtfs文件系统格式。如图8.1所示，在xtfs文件系统中，文件的数据存储在数据块中，每个文件对应1个用于管理文件的inode数据结构，所有inode数据结构存放在0号数据块的inode表中。在xtfs文件系统中，使用存放在1号数据块中的数据块位图表示数据块占用情况，若数据块位图中的比特为1，则表示对应的数据块已被占用；若为0，则表示处于空闲状态。

xtfs文件系统中数据块的大小为512B，因为每个数据块在数据块位图中占用1位，xtfs文件系统共有512×8=4096个数据块，所以在xtfs文件系统中最多可以存放4096×512B=2MB数据。因为inode数据结构的大小为16B，所以xtfs文件系统最多支持512÷16=32个文件。xtfs文件系统只能存放常规文件和可执行文件，不能存放目录文件，所以在xtfs文件系统中查找文件的操作非常简单，不用考虑文件路径的因素。

为了制作根文件系统，MaQueOS提供了两个工具：format和copy。其中，format工具的作用是将一个硬盘镜像文件格式化为xtfs文件系统格式，copy工具的作用是把一个文件复制到xtfs文件系统中。为了给应用程序提供挂载根文件系统的功能，MaQueOS实现了mount系统调用（如图0.1所示）。

MaQueOS支持xtfs文件系统中文件的创建与删除、打开与关闭，以及读写操作。为了给应用程序提供这6个基本的文件操作功能，MaQueOS对应地实现了6个系统调用：create、destroy、open、close、write和read（如图0.1所示）。