1、通过初始化操作建立一个模拟外存空间的虚拟磁盘文件，在该文件中保存目录和文件内容。创建该文件时应创建初始的根目录内容、文件分配表。根目录实为一特殊文件，其开始内容为空，大小为一个块。 2、文件目录项（可以采用FCB格式）应包括类型（目录 or文件）、创建日期、大小、第一个磁盘块块号。 3、显示命令提示符“$”，并根据输入命令完成相应的文件操作： ●MD（创建子目录）：创建目录文件，并在父目录文件中增加目录项。 ●RD（删除子目录）：搜索所要删除的目录是否为空目录，若是则删除。 ●MK（创建空文件）：创建指定大小的文件（如输入命令 “mk test 2000”，表示创建大小为2000字节的test文件），并在父目录中添加文件名称；还应对FAT表进行适当修改。 ●DEL（删除文件）：如果所要删除的文件存在，则删除，同时修改父目录内容；还应对FAT表进行适当修改。Python写

以下是一个简单的Python实现，用于模拟一个基本的文件系统，支持创建子目录、删除子目录、创建空文件和删除文件等操作：

import os
import struct
import time

BLOCK_SIZE = 1024  # 磁盘块大小（字节）
DISK_SIZE = 1024 * 1024  # 虚拟磁盘文件大小（字节）
FAT_SIZE = DISK_SIZE // BLOCK_SIZE  # FAT表大小（块数）

# FAT表
FAT = [0] * FAT_SIZE

# 根目录项
ROOT_DIR = {
    'name': '/',
    'type': 'dir',
    'created_time': time.time(),
    'size': BLOCK_SIZE,
    'first_block': 0
}

# 文件目录项（FCB）
FCB_FORMAT = '<8sBIII'
FCB_SIZE = struct.calcsize(FCB_FORMAT)


def init_disk():
    '''
    初始化虚拟磁盘文件和FAT表
    '''
    with open('disk.bin', 'wb') as f:
        # 创建初始的根目录内容
        f.write(struct.pack(FCB_FORMAT, ROOT_DIR['name'].encode('utf-8'), 0, ROOT_DIR['created_time'], ROOT_DIR['size'], ROOT_DIR['first_block']))
        f.write(b'\x00' * (BLOCK_SIZE - FCB_SIZE))

        # 创建初始的文件分配表
        FAT[0] = -1  # 根目录所在块已被占用
        for i in range(1, FAT_SIZE):
            FAT[i] = 0  # 所有其他块都为空闲状态

        # 将FAT表写入虚拟磁盘文件
        f.seek(BLOCK_SIZE)
        f.write(struct.pack('<%di' % FAT_SIZE, *FAT))


def get_fcb(name, is_dir=False):
    '''
    根据文件名或目录名获取对应的目录项（FCB）
    '''
    with open('disk.bin', 'rb') as f:
        while True:
            data = f.read(FCB_SIZE)
            if not data:
                return None  # 文件不存在

            fcb = struct.unpack(FCB_FORMAT, data)
            if fcb[0] == name.encode('utf-8'):
                if is_dir and fcb[1] == 1:
                    return None  # 找到的是文件，不是目录
                if not is_dir and fcb[1] == 0:
                    return None  # 找到的是目录，不是文件
                return {
                    'name': fcb[0].decode('utf-8').strip('\x00'),
                    'type': 'dir' if fcb[1] == 1 else 'file',
                    'created_time': fcb[2],
                    'size': fcb[3],
                    'first_block': fcb[4]
                }


def create_dir(path):
    '''
    创建目录
    '''
    if get_fcb(path):
        print('Directory already exists')
        return

    parent_dir_path, dir_name = os.path.split(path)
    parent_dir = get_fcb(parent_dir_path, is_dir=True)
    if not parent_dir:
        print('Parent directory does not exist')
        return

    # 在父目录中添加目录项
    with open('disk.bin', 'r+b') as f:
        f.seek(parent_dir['first_block'] * BLOCK_SIZE + parent_dir['size'])
        f.write(struct.pack(FCB_FORMAT, dir_name.encode('utf-8'), 1, time.time(), BLOCK_SIZE, -1))
        f.write(b'\x00' * (BLOCK_SIZE - FCB_SIZE))

        # 更新父目录的大小和FAT表
        parent_dir['size'] += BLOCK_SIZE
        FAT[parent_dir['first_block']] = 0
        for i in range(1, FAT_SIZE):
            if FAT[i] == 0:
                parent_dir['first_block'] = i
                FAT[i] = -1
                break

        # 更新根目录的FAT表
        f.seek(BLOCK_SIZE)
        f.write(struct.pack('<%di' % FAT_SIZE, *FAT))

    # 在新目录中添加.和..目录项
    with open('disk.bin', 'r+b') as f:
        f.seek(parent_dir['first_block'] * BLOCK_SIZE)
        f.write(struct.pack(FCB_FORMAT, b'.\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00', 1, time.time(), BLOCK_SIZE, parent_dir['first_block']))
        f.write(struct.pack(FCB_FORMAT, b'..\x00\x00\x00\x00\x00\x00', 1, time.time(), BLOCK_SIZE, parent_dir['first_block']))
        f.write(b'\x00' * (BLOCK_SIZE - 2 * FCB_SIZE))


def remove_dir(path):
    '''
    删除目录
    '''
    dir = get_fcb(path, is_dir=True)
    if not dir:
        print('Directory does not exist')
        return

    # 检查目录是否为空目录
    with open('disk.bin', 'rb') as f:
        f.seek(dir['first_block'] * BLOCK_SIZE)
        for i in range(2):
            data = f.read(FCB_SIZE)
            if data:
                print('Directory is not empty')
                return

    # 从父目录中删除目录项
    parent_dir_path, dir_name = os.path.split(path)
    parent_dir = get_fcb(parent_dir_path, is_dir=True)
    with open('disk.bin', 'r+b') as f:
        f.seek(parent_dir['first_block'] * BLOCK_SIZE)
        while True:
            data = f.read(FCB_SIZE)
            if not data:
                break

            fcb = struct.unpack(FCB_FORMAT, data)
            if fcb[0] == dir_name.encode('utf-8'):
                f.seek(-FCB_SIZE, 1)
                f.write(b'\x00' * FCB_SIZE)
                parent_dir['size'] -= BLOCK_SIZE
                FAT[dir['first_block']] = 0
                FAT[parent_dir['first_block']] = -1
                break

        # 更新根目录的FAT表
        f.seek(BLOCK_SIZE)
        f.write(struct.pack('<%di' % FAT_SIZE, *FAT))


def create_file(path, size):
    '''
    创建空文件
    '''
    if get_fcb(path):
        print('File already exists')
        return

    parent_dir_path, file_name = os.path.split(path)
    parent_dir = get_fcb(parent_dir_path, is_dir=True)
    if not parent_dir:
        print('Parent directory does not exist')
        return

    # 在父目录中添加文件项
    with open('disk.bin', 'r+b') as f:
        f.seek(parent_dir['first_block'] * BLOCK_SIZE + parent_dir['size'])
        f.write(struct.pack(FCB_FORMAT, file_name.encode('utf-8'), 0, time.time(), size, -1))
        f.write(b'\x00' * (BLOCK_SIZE - FCB_SIZE))

        # 更新父目录的大小和FAT表
        parent_dir['size'] += BLOCK_SIZE
        FAT[parent_dir['first_block']] = 0
        for i in range(1, FAT_SIZE):
            if FAT[i] == 0:
                parent_dir['first_block'] = i
                FAT[i] = -1
                break

        # 更新根目录的FAT表
        f.seek(BLOCK_SIZE)
        f.write(struct.pack('<%di' % FAT_SIZE, *FAT))


def remove_file(path):
    '''
    删除文件
    '''
    file = get_fcb(path, is_dir=False)
    if not file:
        print('File does not exist')
        return

    # 从父目录中删除文件项
    parent_dir_path, file_name = os.path.split(path)
    parent_dir = get_fcb(parent_dir_path, is_dir=True)
    with open('disk.bin', 'r+b') as f:
        f.seek(parent_dir['first_block'] * BLOCK_SIZE)
        while True:
            data = f.read(FCB_SIZE)
            if not data:
                break

            fcb = struct.unpack(FCB_FORMAT, data)
            if fcb[0] == file_name.encode('utf-8'):
                f.seek(-FCB_SIZE, 1)
                f.write(b'\x00' * FCB_SIZE)
                parent_dir['size'] -= BLOCK_SIZE
                FAT[file['first_block']] = 0
                FAT[parent_dir['first_block']] = -1
                break

        # 更新根目录的FAT表
        f.seek(BLOCK_SIZE)
        f.write(struct.pack('<%di' % FAT_SIZE, *FAT))


if __name__ == '__main__':
    # 初始化虚拟磁盘文件和FAT表
    init_disk()

    # 创建子目录
    create_dir('/test')
    create_dir('/test/subdir')

    # 创建空文件
    create_file('/test/file1', 1000)
    create_file('/test/file2', 2000)

    # 删除子目录和文件
    remove_dir('/test/subdir')
    remove_file('/test/file1')

    # 输出根目录内容
    with open('disk.bin', 'rb') as f:
        f.seek(0)
        while True:
            data = f.read(FCB_SIZE)
            if not data:
                break

            fcb = struct.unpack(FCB_FORMAT, data)
            print(fcb)