PC机下实现java对文件系统功能调用

摘要

随着Internet及环球网技术的不断发展，java语言作为一门网络编程语言也得到了迅速发展，在不同的设备、计算机和网络中得到广泛应用。同时，java做为一门面向对象的程序设计语言，凭其跨平台及可移植性好的特点，特别适合应用程序的开发。但是，要实现java语言不支持的、依赖于操作系统的特性功能或者一个用其他语言编成的库或程序，以及一些与系统底层交互的时间敏感代码时，java本身并不能实现这些功能，此时就需要引入JNI技术。
　　 通过对系统架构的整体分析，以SOA三层架构（需求层、语义层、服务层）的设计思想为理念，将系统架构分为的硬件层、文件系统层和用户层。硬件层对应系统底层的五个接口函数，系统层对应文件系统的流程，负责在系统用户层与硬件层之间传递驱动的相关参数和数据。当用户层发出应用需求时，该访问需求映射为文件系统的操作流程。
　　 本文是在WINDOWS操作系统平台下，基于一个已经写好的FATFS文件系统C代码，通过JNI技术在java平台下实现文件系统的功能。首先，将C编写的底层驱动函数作为系统的原子构件，包括六个函数:初始化磁盘驱动器、获取磁盘状态、读扇区、写扇区、控制设备关联特性、获取当前时间。这些函数可以完成文件系统层与硬件层的对接，进而实现文件系统层基本构件的功能。用户层通过调用文件系统层的应用语义流程来满足应用需求。
　　 论文首先对文件系统的基本构件进行了分析。随后，基于SOA架构实现了FATFS文件系统的移植。最后，结合文件系统的相关语义流程及JNI技术，将C编写的本地代码生成DLL（UNIX操作系统为SO）文件。由于java其跨平台的特点，系统通过调用DLL文件（或SO文件），即可实现WINDOWS平台下java对文件系统功能的调用。
　　 系统设计利用eclipse开发工具，分析了eclipse平台体系结构以及eclipse插件的安装及使用。最后，通过eclipse环境下java及C环境的配置以及JNI技术，实现了PC机下java对文件系统部分功能调用，如读文件、写文件、读文件系统信息、读文件目录、修改文件属性、创建文件夹、文件重命名。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景

1．1．1 文件系统的发展

1．1．2 Java语言优势特性

1．2 Java与DLL交互技术

1．3 Eclipse开发套件

1．3．1 Eclipse基本简

1．3．2 JDK介绍

1．3．3 CDT插件介绍

1．4 文章结构安排

第二章 文件系统

2．1 硬盘结构

2．2 文件系统的数据组织结构

2．2．1 MBR主引导扇区

2．2．2 DBR扇区

2．2．3 文件分配表

2．2．4 FDT文件目录表

2．3 文件分配表的数据存储原理

2．4 本章小结

第三章 JNI技术

3．1 JNI技术原理

3．2 JAVA调C具体步骤

3．3 JAVA与C／C++不同参数调用

3．3．1 传递字符串

3．3．2 传递数组

3．3．3 传结构体参数

3．3．4 测试代码

3．4 本章小结

第四章 SOA架构下FATFS文件系统移植

4．1 SOA三层架构模型

4．2 FATFS文件系统

4．3 SOA三层架构下文件系统分析

4．3．1 逻辑层的SOA三层架构

4．3．2 实现层的SOA三层架构

4．4 FATFS文件系统移植

4．4．1 FATFS文件系统代码结构

4．4．2 底层函数实现

4．5 本章小结

第五章 Java对文件系统调用及实现

5．1 实验步骤

5．2 功能描述及结果测试

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 系统不足及工作展望

参考文献

致谢

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