操作系统文件管理系统模拟实验

1、操作系统文件管理系统模拟实验 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.实验提示（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、（2）用户创建的文件，可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15#include<> #include<> #include<> #define MEM_D_SIZE 1024*1024 tem=-1; /*引导块*/ fat0.em_disk='1' for(i=1;i<ROOT_DISK_NO-1;i+) /*存放 FAT表的磁盘块号*/ fati.item=i+1; fati.em_disk='1' fatROOT_DISK_NO.item=-1

3、; /*存放根目录的磁盘块号*/ fatROOT_DISK_NO.em_disk='1' for(i=ROOT_DISK_NO+1;i<DISK_NUM;i+) fati.item = -1; fati.em_disk = '0' /*-*/ root = (struct direct *)(fdisk+DISKSIZE+FATSIZE); /*根目录的地址*/ /*初始化目录*/ /*-指向当前目录的目录项-*/ root->directitem0.sign = 1; root->directitem0.firstdisk = ROOT_DI

4、SK_NO; strcpy(root->,"."); root->directitem0.next = root->directitem0.firstdisk; root->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;

5、strcpy(root->,"."); root->directitem1.next = root->directitem0.firstdisk; root->perty = '1' root->directitem1.size = ROOT_DISK_SIZE; if(fp = fopen("","wb")=NULL) printf("Error:n Cannot open file n"); return

6、; for(i=2;i<MSD+2;i+) /*-子目录初始化为空-*/ root->directitemi.sign = 0; root->directitemi.firstdisk = -1; strcpy(root->,""); root->directitemi.next = -1; root->perty = '0' root->directitemi.size = 0; if(fp = fopen("","wb&q

7、uot;)=NULL) printf("Error:n Cannot open file n"); return; if(fwrite(fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp)!=1) /*把虚拟磁盘空间保存到磁盘文件中*/ printf("Error:n File write error! n"); fclose(fp); void enter() FILE *fp; int i; fdisk = (char *)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char); /*申请 1M空间*/ if(fp=fopen(""

8、,"rb")=NULL) printf("Error:nCannot open filen"); return; if(!fread(fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp) /*把磁盘文件 读入虚拟磁盘空间(内存)*/ printf("Error:nCannot read filen"); exit(0); fat = (struct fatitem *)(fdisk+DISKSIZE); /*找到FAT表地址*/ root = (struct direct *)(fdisk+DISKSIZE+FATSIZE);/*找到根目录地

9、址*/ fclose(fp); /*-初始化用户打开表-*/ for(i=0;i<MOFN;i+) ,""); i.firstdisk = -1; i.size = 0; = 0; cur_dir = root; /*当前目录为根目录*/ bufferdir = (char *)malloc(DIR_MAXSIZE*sizeof(char); strcpy(bufferdir,"Root:"); void halt() FILE *fp; int i; if(fp=fopen("","wb&qu

10、ot;)=NULL) printf("Error:nCannot open filen"); return; if(!fwrite(fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp) /*把虚拟磁盘空间(内存)内容读入磁盘文件 */ printf("Error:nFile write error!n"); fclose(fp); free(fdisk); free(bufferdir); return;int create(char *name) int i,j; if(strlen(name)>8) /*文件名大于 8位*/ return(-1); f

11、or(j=2;j<MSD+2;j+) /*检查创建文件是否与已存在的文件重名*/ if(!strcmp(cur_dir->,name) break; if(j<MSD+2) /*文件已经存在*/ return(-4); for(i=2;i<MSD+2;i+) /*找到第一个空闲子目录*/ if(cur_dir->directitemi.firstdisk=-1) break; if(i>=MSD+2) /*无空目录项*/ return(-2); if>=MOFN) /*打开文件太多*/ return(-3); for(j

12、=ROOT_DISK_NO+1;j<DISK_NUM;j+) /*找到空闲盘块 j 后退出*/ if(fatj.em_disk='0') break; if(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_dir->,name); cur_dir->directitemi.firstdisk = j; cur_dir->directitemi.size = 0; cur_dir->

13、directitemi.next = j; cur_dir->perty = '0' /*-*/ fd = open(name); return 0; int open(char *name) int i, j; for(i=2;i<MSD+2;i+) /*文件是否存在*/ if(!strcmp(cur_dir->,name) break; if(i>=MSD+2) return(-1); /*-是文件还是目录-*/ if(cur_dir->perty=&#

14、39;1')return(-4); /*-文件是否打开-*/ for(j=0;j<MOFN;j+) if(!,name) break; if(j<MOFN) /*文件已经打开*/ return(-2); if>=MOFN) /*文件打开太多*/ return(-3); /*-查找一个空闲用户打开表项-*/ for(j=0;j<MOFN;j+) ifj.firstdisk=-1) break; /*-填写表项的相关信息-*/ j.firstdisk = cur_dir->directitemi.firstdisk; strcpyj.n

15、ame,name); j.size = cur_dir->directitemi.size; +; /*-返回用户打开表表项的序号-*/ return(j); int close(char *name) int i; for(i=0;i<MOFN;i+) if(!,name) break; if(i>=MOFN) return(-1); /*-清空该文件的用户打开表项的内容-*/ ,""); i.firstdisk = -1; i.size = 0; ; return 0; int write(int fd,

16、 char *buf, int len) char *first; int item, i, j, k; int ilen1, ilen2, modlen, temp; /*-用 $ 字符作为空格 # 字符作为换行符-*/ char Space = 32; char Endter= 'n' for(i=0;i<len;i+) if(bufi = '$') bufi = Space; else if(bufi = '#') bufi = Endter; /*-读取用户打开表对应表项第一个盘块号-*/ item = fd.firstdisk;

17、/*-找到当前目录所对应表项的序号-*/ for(i=2;i<MSD+2;i+) if(cur_dir->directitemi.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+fd.size%DISKSIZE; /*-如果最后磁盘块剩余的大小大于要写入的文件的大小-

18、*/ iffd.size%DISKSIZE>len) strcpy(first,buf); fd.size = fd.size+len; cur_dir->directitemtemp.size = cur_dir->directitemtemp.size+len; else for(i=0;i<fd.size%DISKSIZE);i+) /*写一部分内容到最后一块磁盘块的剩余空间(字节)*/ firsti = buf i; /*-计算分配完最后一块磁盘的剩余空间(字节) 还剩下多少字节未存储-*/ ilen1 = len-fd.size%DISKSIZE); ilen

19、2 = ilen1/DISKSIZE; modlen = ilen1%DISKSIZE; if(modlen>0) ilen2 = ilen2+1; /*-还需要多少块磁盘块-*/ for(j=0;j<ilen2;j+) for(i=ROOT_DISK_NO+1;i<DISK_NUM;i+)/*寻找空闲磁盘块*/ if(fati.em_disk='0') break; if(i>=DISK_NUM) /*-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-*/

20、if(j=ilen2-1) /*-如果是最后要分配的一块-*/ for(k=0;k<len-fd.size%DISKSIZE)-j*DISKSIZE;k+) firstk = bufk; else/*-如果不是要最后分配的一块-*/ for(k=0;k<DISKSIZE;k+) firstk =bufk; fatitem.item = i; /*-找到一块后将它的序号存放在上一块的指针中-*/ fati.em_disk = '1' /*-置找到的磁盘快的空闲标志位为已分配-*/ fati.item = -1; /*-它的指针为 -1 (即没有下一块)-*/ /*-修

21、改长度-*/ fd.size = fd.size+len; cur_dir->directitemtemp.size = cur_dir->directitemtemp.size+len; return 0; int read(int fd, char *buf) int len = fd.size; char *first; int i, j, item; int ilen1, modlen; item = fd.firstdisk; ilen1 = len/DISKSIZE; modlen = len%DISKSIZE; if(modlen!=0) ilen1 = ilen1+

22、1; /*-计算文件所占磁盘的块数-*/ first = fdisk+item*DISKSIZE; /*-计算文件的起始位置-*/ for(i=0;i<ilen1;i+) if(i=ilen1-1) /*-如果在最后一个磁盘块-*/ for(j=0;j<len-i*DISKSIZE;j+) bufi*DISKSIZE+j = firstj; else /*-不在最后一块磁盘块-*/ for(j=0;j<len-i*DISKSIZE;j+) bufi*DISKSIZE+j = firstj; item = fatitem.item; /*-查找下一盘块-*/ first = f

23、disk+item*DISKSIZE; return 0; int del(char *name) int i,cur_item,item,temp; for(i=2;i<MSD+2;i+) /*-查找要删除文件是否在当前目录中-*/ if(!strcmp(cur_dir->,name) break; cur_item = i; /*-用来保存目录项的序号,供释放目录中-*/ if(i>=MSD+2) /*-如果不在当前目录中-*/ return(-1); if(cur_dir->directitemcur_perty!=

24、'0') /*-如果删除的(不)是目录-*/ return(-3); for(i=0;i<MOFN;i+) /*-如果文件打开,则不能删除,退出-*/ if(!,name) return(-2); item = cur_dir->directitemcur_item.firstdisk;/*-该文件的起始盘块号-*/ while(item!=-1) /*-释放空间,将FAT表对应项进行修改-*/ temp = fatitem.item; fatitem.item = -1; fatitem.em_disk = '0' item

25、 = temp; /*-释放目录项-*/ cur_dir->directitemcur_item.sign = 0; cur_dir->directitemcur_item.firstdisk = -1; strcpycur_,""); cur_dir->directitemcur_item.next = -1; cur_dir->directitemcur_perty = '0' cur_dir->directitemcur_item.size = 0; return 0; int mkdir

26、(char *name) int i,j; struct direct *cur_mkdir; if(!strcmp(name,".") return(-4); if(!strcmp(name,".") return(-4); if(strlen(name)>8) /*-如果目录名长度大于 8位-*/ return(-1); for(i=2;i<MSD+2;i+) /*-如果有空闲目录项退出-*/ if(cur_dir->directitemi.firstdisk=-1) break; if(i>=MSD+2) /*-目录/文件

27、已满-*/ return(-2); for(j=2;j<MSD+2;j+) /*-判断是否有重名-*/ if(!strcmp(cur_dir->,name) break; if(j<MSD+2) /*-如果有重名-*/ return(-3); for(j=ROOT_DISK_NO+1;j<DISK_NUM;j+) /*-找到空闲磁盘块 j 后退出-*/ if(fatj.em_disk='0') break; if(j>=DISK_NUM) return(-5); fatj.em_disk='1' /*

28、-将该空闲块设置为已分配-*/ /*-填写目录项-*/ strcpy(cur_dir->,name); cur_dir->directitemi.firstdisk=j; cur_dir->directitemi.size=ROOT_DISK_SIZE; cur_dir->directitemi.next=j; cur_dir->perty='1' /*-所创目录在虚拟磁盘上的地址(内存物理地址)-*/ cur_mkdir=(struct direct *)(fdisk+cur_dir-

29、>directitemi.firstdisk*DISKSIZE); /*-初始化目录-*/ /*-指向当前目录的目录项-*/ cur_mkdir->directitem0.sign=0; cur_mkdir->directitem0.firstdisk=cur_dir->directitemi.firstdisk; strcpy(cur_mkdir->,"."); cur_mkdir->directitem0.next=cur_mkdir->directitem0.firstdisk; cur_mkd

30、ir->perty='1' cur_mkdir->directitem0.size=ROOT_DISK_SIZE; /*-指向上一级目录的目录项-*/ cur_mkdir->directitem1.sign=cur_dir->directitem0.sign;cur_mkdir->directitem1.firstdisk=cur_dir->directitem0.firstdisk; strcpy(cur_mkdir->,"."); cur_mkdir-

31、>directitem1.next=cur_mkdir->directitem1.firstdisk; cur_mkdir->perty='1' cur_mkdir->directitem1.size=ROOT_DISK_SIZE; for(i=2;i<MSD+2;i+) /*-子目录都初始化为空-*/ cur_mkdir->directitemi.sign=0; cur_mkdir->directitemi.firstdisk=-1; strcpy(cur_mkdir->directitemi.na

32、me,""); cur_mkdir->directitemi.next=-1; cur_mkdir->perty='0' cur_mkdir->directitemi.size=0; return 0; int rmdir(char *name) int i,j,item; struct direct *temp_dir; /*-检查当前目录项中有无该目录-*/ for(i=2;i<MSD+2;i+) if(!strcmp(cur_dir->,name) break;

33、 if(i>=MSD+2) /*-没有这个文件或目录-*/ return(-1);if(cur_dir->perty!='1')/*-删除的不是目录-*/ return(-3); /*-判断要删除的目录有无子目录-*/ temp_dir=(struct direct *)(fdisk+cur_dir->directitemi.next*DISKSIZE); for(j=2;j<MSD+2;j+) if(temp_dir->directitemj.next!=-1) break; if(j<MSD+2) /*-有子

34、目录或文件-*/ return(-2); /*-找到起始盘块号,并将其释放-*/ item=cur_dir->directitemi.firstdisk; fatitem.em_disk='0' /*-修改目录项-*/ cur_dir->directitemi.sign=0; cur_dir->directitemi.firstdisk=-1; strcpy(cur_dir->,""); cur_dir->directitemi.next=-1; cur_dir->perty='0' cur_dir->directitemi.size=0; return 0; void dir() int i; for(i=2;i<MSD+2;i+) if(cur_dir->directitemi.firstdisk!=-1) /*-如果存在子目录-*/ printf("%st",cur_dir->); if(cur_dir->perty='0') /*-文件-*/ printf("%dttn"