操作系统文件管理系统模拟实验

1、文件管理系统模拟1 .实验目的通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现2 .实验内容为Linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点：(1)可以实现下列几条命令(至少4条)login用户登录dir列文件目录create创建文件delete删除文件open打开文件close关闭文件read读文件write写文件(2)列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度；(3)源文件可以进行读写保护。3 .实验提小(1)首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。(2)用户创建的文件，可

2、以编号存储于磁盘上。入file0,file1,file2并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。4.源代码#include#include#include#defineMEM_D_SIZE1024*1024/总磁盘空间为1M#defineDISKSIZE1024磁盘块的大小1K#defineDISK_NUM1024磁盘块数目1K#defineFATSIZEDISK_NUM*sizeof(structfatitem)/FAT表大小#defineROOT_DISK_NOFATSIZE/DISKSIZE+1/根目录起始盘块号#defineROOT_DISK_SIZEsizeof(structdire

3、ct)/根目录大小#defineDIR_MAXSIZE1024/路径最大长度为1KB#defineMSD5/最大子目录数5#defineMOFN5/最大文件深度为5#defineMAX_WRITE1024*128/最大后入文字长度128KBstructfatitem/*size8*/intitem;/*存放文件下一个磁盘的指针*/charem_disk;/*磁盘块是否空闲标志位0空闲*/;structdirect/*-文件控制快信息-*/structFCBcharname9;/*文件/目录名8位*/charproperty;/*属性1位目录0位普通文件*/intsize;/*文件/目录字节数、

4、盘块数)*/intfirstdisk;/*文件/目录起始盘块号*/intnext;/*子目录起始盘块号*/intsign;/*1是根目录0不是根目录*/directitemMSD+2;structopentablestructopenttableitemcharname9;/*文件名*/intfirstdisk;/*起始盘块号*/intsize;/*文件的大小*/openitemMOFN;intcur_size;/*当前打文件的数目*/;structfatitem*fat;/*FAT表*/structdirect*root;/*根目录*/structdirect*cur_dir;/*当前目录*

5、/一structopentableu_opentable;/*文件打开表*/intfd=-1;/*文件打开表的序号*/char*bufferdir;/*记录当前路径的名称*/char*fdisk;/*虚拟磁盘起始地址*/voidinitfile();voidformat();voidenter();voidhalt();intcreate(char*name);intopen(char*name);intclose(char*name);intwrite(intfd,char*buf,intlen);intread(intfd,char*buf);intdel(char*name);intmk

6、dir(char*name);intrmdir(char*name);voiddir();intcd(char*name);voidprint();voidshow();voidinitfile()fdisk=(char*)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char);/*申请1M空间*/format();voidformat()(inti;FILE*fp;fat=(structfatitem*)(fdisk+DISKSIZE);/*计算FAT表地址，引导区向后偏移1k)*/*-初始化FAT表*/fat0.item=-1;/*引导块*/fat0.em_disk=1;for(i=

7、1;iROOT_DISK_NO-1;i+)/*存放FAT表的磁泵块号*/(fati.item=i+1;fati.em_disk=1;fatROOT_DISK_NO.item=-1;/*存放根目录的磁盘1号*/fatROOT_DISK_NO.em_disk=1;for(i=ROOT_DISK_NO+1;idirectitem0.sign=1;root-directitem0.firstdisk=ROOT_DISK_NO;strcpy(,.);root-directitem0.next=root-directitem0.firstdisk;root-dir

8、perty=1;root-directitem0.size=ROOT_DISK_SIZE;/*指向上一级目录的目录项*/root-directitem1.sign=1;root-directitem1.firstdisk=ROOT_DISK_NO;strcpy(,.);root-directitem1.next=root-directitem0.firstdisk;perty=1;root-directitem1.size=ROOT_DISK_SIZE;if(fp=fopen(disk.d

9、at,wb)=NULL)(printf(Error:nCannotopenfilen);return;for(i=2;idirectitemi.sign=0;root-directitemi.firstdisk=-1;strcpy(,);root-directitemi.next=-1;perty=0;root-directitemi.size=0;)if(fp=fopen(disk.dat,wb)=NULL)(printf(Error:nCannotopenfilen);return;)if(fwrite(fd

10、isk,MEM_D_SIZE,1,fp)!=1)/*把虚拟磁盘空间保存到磁盘文件中*/(printf(Error:nFilewriteerror!n);)fclose(fp);)voidenter()(FILE*fp;inti;fdisk=(char*)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char);/*申请1M空间*/if(fp=fopen(disk.dat,rb)=NULL)(printf(Error:nCannotopenfilen);return;)if(!fread(fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp)/*把磁盘文件disk.dat读入虚拟磁盘空间(内存)*/(

11、printf(Error:nCannotreadfilen);exit(0);)fat=(structfatitem*)(fdisk+DISKSIZE);/*找至UFAT表地址*/root=(structdirect*)(fdisk+DISKSIZE+FATSIZE);/*找到根目录地址*/fclose(fp);/*初始化用户打开表*/for(i=0;i8)/*文件名大于8位*/return(-1);for(j=2;,name)break;if(jMSD+2)/*文件已经存在*/return(-4);for(i=2;idirectitemi.firstdisk

12、=-1)break;if(i=MSD+2)/*无空目录项*/return(-2);if(u_opentable.cur_size=MOFN)/*打几文彳太多*/return(-3);for(j=ROOT_DISK_NO+1;j=DISK_NUM)return(-5);fatj.em_disk=1;/*将空闲块置为已经分配*/*填写目录项*/strcpy(cur_,name);cur_dir-directitemi.firstdisk=j;cur_dir-directitemi.size=0;cur_dir-directitemi.next=j;cur_d

13、perty=0;/*-*/fd=open(name);return0;intopen(char*name)inti,j;for(i=2;,name)break;if(i=MSD+2)return(-1);/*是文件还是目录*/if(cur_perty=1)return(-4);/*文件是否打开*/for(j=0;jMOFN;j+)(if(!strcmp(u_,name)break;if(j=MOFN)/*文打开太多*/return(-3);

14、/*查找一个空闲用户打开表项*/for(j=0;jdirectitemi.firstdisk;strcpy(u_,name);u_opentable.openitemj.size=cur_dir-directitemi.size;u_opentable.cur_size+;/*返回用户打开表表项的序号*/return(j);intclose(char*name)(inti;for(i=0;i=MOFN)return(-1);/*清空该文件的用户打开表项的内容*/strcpy(u_,);u_opent

15、able.openitemi.firstdisk=-1;u_opentable.openitemi.size=0;u_opentable.cur_size-;return0;)intwrite(intfd,char*buf,intlen)(char*first;intitem,i,j,k;intilen1,ilen2,modlen,temp;/*用$字符作为空格#字符作为换行符*/charSpace=32;charEndter=n;for(i=0;ilen;i+)(if(bufi=$)bufi=Space;elseif(bufi=#)bufi=Endter;)/*读取用户打开表对应表项第一个盘

16、块号*/item=u_opentable.openitemfd.firstdisk;/*找到当前目录所对应表项的序号*/for(i=2;idirectitemi.firstdisk=item)break;)temp=i;/*-存放当前目录项的下标-*/*找到的item是该文件的最后一块磁盘块*/while(fatitem.item!=-1)(item=fatitem.item;/*-查找该文件的下一盘块-*/)/*-计算出该文件的最末地址*/first=fdisk+item*DISKSIZE+u_opentable.openitemfd.size%DISKSIZE;/*-如果最后磁盘块剩余的大

17、小大于要写入的文件的大小*/if(DISKSIZE-u_opentable.openitemfd.size%DISKSIZElen)(strcpy(first,buf);u_opentable.openitemfd.sizeu_opentable.openitemfd.size+len;cur_dir-directitemtemp.size=cur_dir-directitemtemp.size+len;)else(for(i=0;i0)ilen2=ilen2+1;/*-还需要多少块磁盘块-*/for(j=0;jilen2;j+)for(i=ROOT_DISK_NO+1;i=DISK_NUM)

18、/*-如果磁盘块已经分配完了-*/return(-1);first=fdisk+i*DISKSIZE;/*-找到的那块空闲磁盘块的起始地址-*/if(j=ilen2-1)/*-如果是最后要分配的一块-*/for(k=0;klen-(DISKSIZE-u_opentable.openitemfd.size%DISKSIZE)-j*DISKSIZE;k+)firstk=bufk;else/*-如果不是要最后分配的一块-*/for(k=0;kdirectitemtemp.size=cur_dir-directitemtemp.size+len;return0;intread(intfd,char*buf)intlen=u_opentable.openitemfd.size;char*first;inti,j,item;intilen1,modlen;item=u_opentable.openitemfd.firstdisk;ilen1=len/DISKSIZE;modlen=len%DISKSIZE;if(modlen!=0)ilen1=ilen1+1;/*-计算文件所占磁盘的块数-*/项的序号，供释放目录中-*/first=fdisk+item*D