(完整word版)操作系统文件管理系统模拟实验(word文档良心出品)

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:()可以实现下列几条命令(至少 4条)logi n用户登录列文件目录创建文件删除文件打开文件关闭文件读文件dircreateedeletope nclosereadwrite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)file

2、0,file1,file2 并以于磁盘上。入DISK_NUM*sizeof(struct fatitem) /FAT表编号作为物理地址，在目录中进行登记。大小4. 源代码#defi neROOT_DISK_NO#i nclude#i nclude#i ncludeFATSIZE/DISKSIZE+1/根目录起始盘块号#defi neROOT_DISK_SIZEsizeof(struct direct)/ 根#defi ne MEM_D_SIZE 1024*1024/总磁盘空间为1M目录大小#defi ne DIR_MAXSIZE 1024/路径最大长度为1KB#defi ne MSD 5#de

3、fi ne DISKSIZE 1024/磁盘块的大小1K#defi ne DISK_NUM 1024/磁盘块数目1K#defi neFATSIZE/最大子目录数5#defi ne MOFN 5ope nitemMOFN;int cur_size; /*当前打文件的/最大文件深度为5数目*/#defi ne MAX_WRITE 1024*128;/最大写入文字长度128KB表*/根目录*/当前struct fatitem *fat; /*FATstruct direct *root; /*struct direct *cur_dir; /*struct fatitem /* size 8*/in

4、t item; /* 存放文件下一个磁盘的指针*/char em_disk; /*磁盘块是否空闲标志位0空闲*/目录*/struct ope ntable u_ope ntable; /*文件打开表*/int fd=-1; /*文件打开表的序号*/;记录当前路struct direct虚拟磁盘起始地/*一 文件控制快信息一*/struct FCBvoid ini tfile();void format();void en ter();char n ame9;名8位*/*char property; /* 属性目录0位普通文件*/int size; /*节数、盘块数)*/int firstdis

5、k; /*文件/目录1位void halt();int create(char *n ame);int ope n( char *n ame);文件目录字/int close(char *n ame);int write(i nt fd,char *buf,i nt文件目/录起始盘块号*/int next; /*块号*/len);子目录起始盘int sig n; /*1是根目录0 int mkdir(char *n ame);int rmdir(char *n ame);不是根目录*/void dir();directitemMSD+2;int cd(char *n ame);void pri

6、n t();void show();struct opentablevoid ini tfile()(charstruct opefdisk=*)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char)文件名*/);/* 申请1M*/int firstdisk; /*起始盘块format();号*/int size; /* 文件的大小*/void format() =1;root-directitem0.size=int i;ROOT_DISK_SIZE;/* - 指向上一级目录的目录项-*/FILE *fp;fat = (struct fatitem *)(fdisk+DISKSIZE)

7、;/* 计算 FAT表地址，引导区向后偏移1k)*/root-directitem1.sig n = 1;root-directitem1.firstdisk=ROOT_DISK_NO;strcpy(root-directitem1. name,.);root-directitem1. nextroot-directitem0.firstdisk;perty=1;/*- 初始化 FAT 表- */fat0.item=-1; /*fat0.em_disk=1引导块*/=for(i=1;idirectitem1.sizeROOT_DISK_SIZE;=if(

8、fpfatROOT_DISK_NO.item=-1;/*存放根目录的磁盘块号*/fope n(disk.dat,wb)=NULL)fatROOT_DISK_NO.em_disk=1prin tf(Error:nope n file n);return;Cannotfor(i=ROOT_DISK_NO+1;iDISK_NUM;i+)for(i=2;idirectitemi.sig n = _0;/* -*/root = (struct direct*)(fdisk+DISKSIZE+FATSIZE); /*根目录的地址*/root-directitemi.firstdisk=-1;strcpy(

9、root-directitemi. na/*初始化目录*/me,);-1;/* - 指向当前目录的目录项-*/root-directitemi. next =root-directitem0.sig n = 1;root-directitem0.firstdisk=ROOT_DISK_NO;pertyroot-directitemi.size =0;strcpy(root-directitem0. name,.);root-directitem0. nextroot-directitem0.firstdisk;pe

10、rty=0;fat = (struct fatitem*)(fdisk+DISKSIZE); /* 找至U FAT表if(fp=地址*/fope n( disk.dat,wb)=NULL)root = (struct direct*)(fdisk+DISKSIZE+FATSIZE);/* 找到根目录地址*/prin tf(Error:nope n file n);Cannotfclose(fp);return;/*- 初始化用户打 if(fwrite(fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp)!=1) /* 把虚拟磁盘空间保存到磁开表-*/for(i=0;i=MOFN) /* 打开文件太多*

11、/return(-3);读入磁盘文件disk.dat */prin tf(Error:nFile writeerror!n);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- */int create(char *n ame)int i,j;strcpy(cur_dir-directitemi. name, name);if(strle n(n ame)8) /*文件名大于8位*/cur_dir-directitemi.firstdisk=j;return(-1);cur_

12、dir-directitemi.size =for(j=2;jdirectitemi. next =j;if(!strcmp(cur_dir-directite , name) break;cur_perty = 0; if(jMSD+2) /*在*/文件已经存/*-*/fd = ope n(n ame);return 0;return(-4);for(i=2;idirectitemi.firstdisk=-1)int i, j;break;if(i=MSD+2) /* 无空目录项 */return(-2);strcpy(u_ope ntab

13、le.ope ,n ame);for(i=2;idirectitemi.size;u_ope ntable.cur_size+;/*- 返回用户打开表表if(!strcmp(cur_dir-directite , name) break; if(i=MSD+2) return(-1);/* - 是文件还是目录-*/项 的 序- */号return(j);if(cur_perty=1) return(-4);int close(char *n ame)/* - 文件是否打开-*/for(j=0;jMOFN;j+)int

14、i;for(i=0;iMOFN;i+)if(!strcmp(u_ope ntable.ope nit , name) break;if(!strcmp(u_ope ntable.ope nitemi. name, name)break;if(j=MOFN)return(-1);/*- 清空该文件的用户打开表项的内容 */if(u_ope ntable.cur_size=MOFN) /* 文件打开太多*/strcpy(u_ope ntable.ope ni ,);return(-3);/* - 查找一个空闲用户打开表项-*/for(j=0;jdirectitem

15、i.firstdiskJreturn 0;最 后一块 磁 盘 块 */ int write(i nt fd, char *buf, i nt len)while(fatitem.item!=-1)char *first;item =fatitem.item; /*-int item, i, j, k;查找该文件的下一盘块-*/int ilen1, ilen2, modlen, temp;/* - 用字符作为空格# 字符作为换行符 */*- */first计算出该文件的最末地址char Space = 32;char En dter= n;=fdisk+item*DISKSIZE+u_ope n

16、table.ope nitemfd.size%DISKSIZE;for(i=0;ile n) strcpy(first,buf);/* - 读取用户打开表对u_ope ntable.ope ni temfd.sizeu_ope ntable.ope nitemfd.size+le n;应表项第一个盘块号-*/下标-*/* - 找到的item是该文件的item= le.ope nitemfd.size%DISKSIZE);i +)u_ope ntable.ope nitemfd.firstdi sk;/*写一部分内容到最后一块 磁(盘块的剩余空间 字节)*/*- 找到当前目录所firsti =

17、buf i;对 应 表 项-*/的 序 号/*- 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-for(i=2;idirectitemi.firstdisk=item)break;ile n2 = ile n1/DISKSIZE; modlen = ilen 1%DISKSIZE; if(modlen0)temp = i; /*- 存放当前目录项的ilen2 = ilen 2+1;还需要多少块磁盘块-*/*-cur_dir-directitemtemp.siz ecur_dir-directitemtemp.size+l en;for(j=0;jile n2;j+)el

18、sefor(i=ROOT_DISK_NO+1;iDISK_for(i=0;idirectitemtemp.sizif(fati.em_disk=O)break;e=cur_dir-directitemtemp.size+len; if(i=DISK_NUM) 如果磁盘块已经分配完了 -*/return(-1);first=return 0;fdisk+i*DISKSIZE; /*- 找到的那块空闲磁盘块的起始地址-*/int read(i nt fd, char *buf)if(j=ile n2-1) /*-如果是最后要分配的一块-*/intlen=u_ope ntable.ope nitem

19、fd.size;char *first;for(k=0;kle n-(DISKSIZE-u_opentable.ope nitemfd.size%DISKSIZE)-j*DISKSIZE;k+)int i, j, item;int ile n1, modle n;firstk=itembufk;u_ope ntable.ope nitemfd.firstdi sk;else/*-如果不是要最后分配ile n1 = len/DISKSIZE; modle n =len %DISKSIZE;的一块-*/if(modle n!=0)for(k=0;k=MSD+2) /*-如果不在当前/*-计算文件的

20、起始位置-*/目录中-*/ return(-1);for(i=0;idirectitemcur_perty!=0) /*- 如果删除的(不)是目录-*/if(i=ile n1-1) /*-如果在最后一个磁盘块-*/return(-3);for(j=0;jle n-i*DISKSIZE;j+)bufi*DISKSIZE+j= firstj;if(!strcmp(u_ope ntable.ope nit , name)else /*-不在最后一块磁盘块-*/return(-2);item=for(j=0;jdirectitemcur_item.firstdisk;/

21、*- 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-*/*-查找下一盘块-*/first fdisk+item*DISKSIZE;temp = fatitem.item;fatitem.item = -1;fatitem.em_disk = 0; item =temp;return 0; int del(char *n ame)int i,cur_item,item,temp;/*- 释放目录项- */for(i=2;idirectitemcur_item.sig n = 0;cur_dir-directitemcur_item .fi

22、rstdisk = -1;要删除文件是否在当前目录中-*/if(!strcmp(cur_dir-directitemi. name, name) break;strcpy(u_ope ntable.ope nitemcur_item. name,);cur_item = i; /*- 用来保存目录cur_dir-directitemcur_item. ne xt = -1;cur_dir-directitemcur_item.prfor(i=0;idirectitemcur_item.size = 0;if(fatj.em_disk=0) break; if(j=DISK_NUM) retur

23、n(-5);fatj.em_disk=1; /*-将该空闲块设置为已分配-*/return 0;/*- 填写目录项strcpy(cur_dir-directitemi.n ame ,n ame);int mkdir(char *n ame)int i,j;cur_dir-directitemi.firstd isk=j;cur_dir-directitemi.size=ROOT_DISK_SIZE;struct direct *cur_mkdir;if(!strcmp( name,.)return(-4);cur_dir-directitemi. next=jif(!strcmp( name,

24、.)return(-4);Jcur_per ty=1;if(strle n(n ame)8) /*- 如果目/*-所创目录在虚拟磁盘上的地址 (内录名长度大于8位-*/存物理地址 -*/return(-1);)cur_mkdir=(structdirect*)(fdisk+cur_dir-directitemi.firstdisk*DISKSIZE);for(i=2;idirectitemi.firstdisk=-1)cur_mkdir-directitem0.sig n =0;cur_mkdir-directitem0.firstdisk=cur_dir

25、-directitemi.fir stdisk;strcpy(cur_mkdir-directitem0. name,.);cur_mkdir-directitem0. next=cur_mkdir-directitem0.firstd isk;cur_perty=1;break;if(i=MSD+2) /*-目录/文件已满-*/return(-2);for(j=2;jdirectitem0.sizeif(!strcmp(cur_dir-directitemj. name, name)break;=ROOT_DISK_SIZE;/*-指向上一级目录的目

26、录项-*/cur_mkdir-directitem1.sig n=cur_dir-directitemO.sig n;cur_mkdir-directitem1.firstdisk=cur_dir-directitemO.fir stdisk;strcpy(cur_mkdir-directitem1. name,.);if(jMSD+2) /*- 如果有重名-*/return(-3);for(j=ROOT_DISK_NO+1;jdirectitem1. next=cur_mkdir-directitem1.firstdisk;if(i=MSD+2) /*- 没有这个文件或目录-*/return

27、(-1);cur_perty=1;cur_mkdir-directitem1.size=ROOT_DISK_SIZE;if(cur_perty!=1)/*- 删除的不是目录-*/return(-3);for(i=2;idirectitemi. next*DISKSIZE);directcur_mkdir-directitemi.sig n=0;for(j=2;jdirectitemi.firstdisk=-1;if(temp_dir-directitemj. ne xt!=-1)break;strcpy(cur_m

28、kdir-directitemi. name,);if(jdirectitemi. next=-1;/*- 找到起始盘块号并将其释放 -*/item=cur_dir-directitemi.f irstdisk;fatitem.em_disk=0;cur_perty=0;/*-修改目录项-*/cur_mkdir-directitemi.size=0;cur_dir-directitemi.sig n=0Jcur_dir-directitemi.firstd isk=-1;strcpy(cur_dir-directitemireturn 0;.n ame

29、,);cur_dir-directitemi. next=-int rmdir(char *n ame)；cur_per ty=0;cur_dir-directitemi.size=Oint i,j,item;struct direct *temp_dir;/*-检查当前目录项中有无该目录J-*/return 0;for(i=2;idirectitemi. name, name)break;int i;for(i=2;idirectitemi.fir stdisk!=-1)/*-如果存在子目录-*/for(j=0;jdirect );i

30、f(!strcmp(temp_dir-directit ,temp)break;if(cur_perty=0) /*- 文件-*/prin tf(%dttn,cur_dir-difree(temp);/* 释放申请的临时空间*/if(temp_dir-directitemj.rectitemi.size);elseprintf(t=MSD+2) /*- 不在当前目录 -*/录 tn);return(-1);item=temp_dir-directitemj.firstdisk;/*-当前目录在磁盘中位置-*/int cd(char *n a

31、me)temp_dir=(structdirect*)(fdisk+item*DISKSIZE);int i,j,item;char *str;char *temp,*po in t,*po in t1; structdirect *temp_dir; temp_dir=cur_dir;str= name;if(!strcmp(, name)cur_dir = root;strcpy(bufferdir,Root:); return 0;temp=(char*)malloc(DIR_MAXSIZE*sizeof(char );/*-最长路径名字分配空间-*/for(i=0;idirectite

32、mj-1.sig n!=1) /*- 如果上级目录不是根目录-*/文 件统*计说明更改、* n);prin tf(*t 命令格式poi nt=strchr(bufferdir,);*n);/查找字符串bufferdir中首次出现prin tf(*tcd目录名字符的位置当前目录*n);prin tf(*tmkdir目录名*n);目录名*n);while(poi nt!=NULL)创建子目录prin tf(*trmdir删除子目录prin tf(*tdirpoint仁point+1; /*- 减，去所占的空间 记录下次查找的 起始地址-*/显示当前目录的子目录 *n);prin文件名*n);文件名

33、*n);tf(*tcreatepoi nt=strchr(poi nt1,);创建文件prin tf(*tdel删除文件*(poi nt1-1)=O;/*-将上一级目录删除-*/prin tf(*tope n文件名*n);打开文件prin tf(*tclose 文件名关闭文件prin tf(*tread*n);读文写文退出else*n);prin tf(*twrite*n);件件if(n ame0 !=)bufferdir=prin tf(*texitstrcat(bufferdir,); /*-修改当系统*n);前目录-*/bufferdir= *strcat(bufferdir, name

34、);*n)cur_dir=temp_dir; /*-将当前 目录确void mai n()定下来-*/return 0;FILE *fp; char ch;void show()prin tf(%s,bufferdir);*char a100;while(1)char code1110;char n ame10;int i,flag,r_size;char *con tect;sca nf(%s,a);for(i=0;i11;i+)if(!strcmp(codei,a) break;con tect=(char*)malloc(MAX_WRITE*sizeof(char)switch(i)Jc

35、ase 0: /退出文件系统 free(coif(fp=fopen( disk.dat,rb) )=NULL)ntect); halt(); return;case 1: / 创建文件prin tf(You have not format,Doyou want format?(y/n); scanf(%c,&ch);sca nf(%s, name); flag =create( name);if(flag=-1) prin tf(Error:nif(ch=y)The length is too long !n); else if(flag=-2)in itfile();prin tf(Succ

36、essfullyformat! n);prin tf(Error:The direct item is already full !n);n else if(flag=-3)elseprin tf(Error:nreturn;The number of openfile is too much !n); else if(flag=-4)prin tf(Error:The name is already in the direct !n);nen ter();prin t();show();else if(flag=-5)strcpy(code0,exit);strcpy(code1,creat

37、e);strcpy(code2,ope n);strcpy(code3,close);strcpy(code4,write);strcpy(code5,read); strcpy(code 6,del);strcpy(code7,mkdir);strcpy(code8,rmdir);strcpy(code9,dir);strcpy(code10,cd);prin tf(Error:The disk space is full! n);nshow();break;Icase 3:/关闭文件elseprin tf(Successfully createfile! n);aprin tf(Error

38、:nThe file is not ope ned ! n”)；show();break;elsefcase 2:/打开文件sca nf(%s, name);prin tf(Successfullyclosefd = ope n(n ame);n);if(fd = -1)show();prin tf(Error:nnnbreak;The ope n file not exit! n ”)；case 4:/写文件else if(fd = -2)prin tf(Error:The file have already opened! n”)；else if(fd = -3)elseprin tf(E

39、rror:prin tf(PleaseThe number of open file is too much! in put the file con tect:);n);scan f(%s,co ntect);else if(fd = -4)flag=write(fd ,con tect,strle n(n con tect);prin tf(Error:It is a direct,can not open foror write! n);readif(flag = 0)prin tf(Successfullyelsewriten);prin tf(Successfullyope ned!

40、elsen);prin tf(Error:n The disk size is notprin tf(Successfullydelete!eno ugh! n”)；n); show(); break; show(); break;case 7:/ 创建子目录 scanf(%s, name); flag =mkdir( name);case 5:/读文件if(fd =-1)if(flag = -1) printf(Error:nprin tf(Error:nThe length of nameis to long! n); else if(flag = -2)The file is not ope ned ! n”)； elseprin tf(Error:nThe direct item is already full !n);flagread(fd,c on tect);if(flag = 0) else if(flag = -3)for(i=0;iu_ope ntable.ope nitemfd.siz