二級文件管理課程設計

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文檔簡介

1、　　操作系統(tǒng)二級文件管理課程設計　　課程設計名稱：二級文件管理系統(tǒng) 　　專業(yè)班級： 　　學生姓名： 　　學號 </

2、p>　　指導老師： 　　設計目的　　通過一個簡單多用戶文件系統(tǒng)的設計，加深理解文件系統(tǒng)的內(nèi)部功能及內(nèi)部實現(xiàn)。　　二、設計內(nèi)容

3、為linux系統(tǒng)設計一個簡單的二級文件系統(tǒng)。要求做到以下幾點：　?。?）可以實現(xiàn)下列幾條命令（至少4條）；　　login用戶登陸　　dir 列文件目錄　　create創(chuàng)建文件　　delete刪除文件</

4、p>　　open 打開文件　　close關閉文件　　read 讀文件　　write寫文件　　rename 重命名　?。?）列目錄時要列出文件名、物理地址、

5、保護碼和文件長度；　　（3）源文件可以進行讀寫保護。　　三、程序設計　　1、在內(nèi)存中開辟一個虛擬磁盤空間作為文件存儲器，在其上實現(xiàn)一個多用戶多目錄的文件系統(tǒng)。　　2、文件物理結(jié)構(gòu)可采用顯式鏈接或其他方法。<

6、;p>　　3、磁盤空閑空間的管理可選擇位示圖或其他方法。如果采用位示圖來管理文件存儲空間，并采用顯式鏈接分配方式，則可以將位示圖合并到FAT中。　　4、文件目錄結(jié)構(gòu)采用多用戶多級目錄結(jié)構(gòu)，每個目錄項包含文件名、物理地址、長度等信息，還可以通過目錄項實現(xiàn)對文件的讀和寫的保護。　　5、設計一個較實用的用戶界面，方便用戶使用。要求提供以下相關文件操作：用

7、戶登錄、創(chuàng)建目錄、刪除目錄、創(chuàng)建文件、刪除文件、讀文件、寫文件、　　重命名、退出。　　四、源代碼　　1、FileSystem.h　　#define DIR_LENGTH 1024

8、 //路徑最長可達100字節(jié)　　#define MAX_WRITE 1024*128 //寫入文字可達128k字節(jié)　　#define MEM_D_SIZE 1024*1024 //1M磁盤空間<

9、;p>　　#define DISKSIZE 1024 //磁盤塊的大小 1K　　#define MSD 5 //最大子目錄數(shù) 5　　#define DISK_NUM MEM_D_SIZE/DISKSIZE

10、 //磁盤塊數(shù)目 1024=1M/1K　　#define FATSIZE DISK_NUM*sizeof(struct FatItem) //FAT表大小1024*8=8K　　#define MOFN 5 //最大文件打開數(shù) 5

11、　　#define ROOT_DISK_NO FATSIZE/DISKSIZE+1 //根目錄起始盤塊號 9　　#define ROOT_DISK_SIZE sizeof(struct Direct) //根目錄大小 196　　#define LOGIN 15

12、;　　#define NAME_LONG 1　　#define NOT_EXSIT -1　　#define NOT_OPEN -1　　#define DIR_FULL -2　　#define OPEN_FULL -3

13、#define ALREADY -4 　　#define NOT_R_W -4　　#define DISK_FULL -5　　#define NOT_EXIT -1　　struct FatItem

14、 // size 8　　{ int item; //存放文件下一個磁盤的指針　　char em_disk; //磁盤塊是否空閑標志位, 0 空閑　　};&l

15、t;/b>　　struct Direct　　{struct FCB　　{char name[8]; //文件/目錄名 8位　　char property;

16、 //屬性 1位目錄 0位普通文件　　int size; //文件/目錄字節(jié)數(shù)、盤塊數(shù))　　int firstDisk; //文件/目錄起始盤塊號　　int next;

17、 //子目錄起始盤塊號　　int sign; //1是根目錄 0不是根目錄　　}directItem[MSD+2]; //最大子目錄 5</p

18、>　　};　　struct OpenTable　　{ struct OpenTableItem　　{char name[9]; //文件名<

19、;p>　　int firstdisk; //起始盤塊號　　int size; //文件的大小　　char open_flag; //文件打開標志：'1&#

20、39;：打開。'0'：未打開　　}openitem[MOFN]; //最大文件打開數(shù) 5　　int cur_size; //當前打文件的數(shù)目

21、;　　};　　struct FatItem *fat; //FAT表　　struct Direct *root; //根目錄　　struct Direct *cur_di

22、r; //當前目錄　　struct OpenTable user_openTable; //文件打開表　　int fd=-1; //文件打開表的序號&

23、lt;p>　　char *bufferdir; //記錄當前路徑的名稱　　char *fdisk; //虛擬磁盤起始地址　　int cur_user;　　int

24、 find_N = 0;　　void init();　　void format();　　void enter();　　void assign();　　int create(char *name);<

25、;p>　　int open(char *name);　　int close(char *name);　　int rename();　　int write(int fd,char *buf,int len,char *name);　　int read(int fd,c

26、har *buf,char *name);　　int del(char *name);　　void dir();　　int login();　　void helpMenu();　　void currentPath();</p

27、>　　2、FileSystem.cpp　　#include<stdio.h>　　#include<stdlib.h>　　#include"conio.h"　　#include "FileSy

28、stem.h"　　#include<string.h>　　int statue=0;　　char user[20]="li";　　char password[20]="123";<

29、p>　　int main()　　{ FILE *fp;　　char ch;　　char cmd[13];　　char name[10];　　int i,flag;</p&

30、gt;　　char *contect;　　helpMenu();　　while((flag=login())!=LOGIN)　　{ printf("密碼不正確!\n");　　printf("請輸入正確的用戶名和密碼!\n

31、");　　}　　contect = (char *)malloc(MAX_WRITE*sizeof(char)); 　　if((fp=fopen("disk.bat","rb"))==NULL) //創(chuàng)建

32、一個文件　　{　　printf(" Will you initialize the disk? (y or n)");　　scanf("%s",&ch);　　if(ch=='y&

33、#39;)　　{ init();　　printf(" Initialize Succeed! \n");}　　else　　{return 0;}<b&g

34、t;　　}　　enter(); 　　//分析命令　　while(1)　　{ printf("%s/>",bufferdir); <

35、;/p>　　scanf("%s",cmd);　　if(strcmp(cmd,"help") == 0 || strcmp(cmd,"?") == 0)　　{ helpMenu();}　　elseif(strcmp(cmd,

36、"model") == 0)　　{ printf("需要修改密碼么(y/n)");　　scanf("%s",&ch);　　if (ch=='y')　　{printf(&quo

37、t;請輸入密碼\b");　　scanf("%s",&password);　　printf("修改成功");}　　else　　{printf("退出修改密碼\n&quo

38、t;);}　　}　　elseif(strcmp(cmd,"login") == 0)　　{ while (login()!=LOGIN)　　{printf("請輸入正確的用戶名或密碼

39、\n");}　　}　　elseif(strcmp(cmd,"quit") == 0)　　{ free(contect);　　exit(1);</p&g

40、t;　　return 0;　　}　　else if(strcmp(cmd,"create") == 0) 　　{ scanf("%s",name);</p&g

41、t;　　flag = create(name);　　//關于創(chuàng)建文件共實現(xiàn)四個判斷 　　if(flag==NAME_LONG)　　{//文件名太長　　printf("Error: \n 文件的名稱太長

42、!\n");}　　else if(flag==DIR_FULL)　　{//目錄下文件數(shù)超　　printf("Error: \n 該目錄下的文件和目錄數(shù)已滿 !\n");}　　else if(flag==ALREADY)

43、　　{//重名　　printf("Error: \n 該目錄下已存在該文件 !\n");}　　else if(flag==DISK_FULL)　　{//磁盤空間滿<p&g

44、t;　　printf("Error: \n 磁盤空間已滿!\n");}　　else　　{printf(" 成功創(chuàng)建文件! \n");}　　}　　else

45、 if(strcmp(cmd,"open") ==0)　　{ statue=1;　　scanf("%s",name);　　fd = open(name);　　if(fd == NOT_EXSIT)

46、　　{printf("Error: \n 所要打開的文件不存在! \n");}　　else　　{printf("打開成功！ \n");}　　}<p&

47、gt;　　else if(strcmp(cmd,"write") == 0)　　{ statue=2;　　scanf("%s",name);　　if(fd == NOT_OPEN)　　{</b&g

48、t;　　printf("Error:\n 該文件沒有打開，請打開后再寫入 \n");　　}　　else　　{<

49、;p>　　printf("請輸入文件的內(nèi)容: ");　　scanf("%s",contect); //connect為一個長度為128字節(jié)的變量值　　flag=write(fd,contect,strlen(contect),name);　　i

50、f(flag == 0) //每個盤塊可寫入最多128字節(jié)　　{　　printf("已成功寫入！ \n");　　}　　e

51、lse　　{　　printf("Error:\n 硬盤空間不足，無法寫入！ \n");　　}　　}

52、　　}　　else if(strcmp(cmd,"read") == 0)　　{　　statue=3;　　scanf

53、("%s",name);　　fd = open(name);　　if(fd == NOT_EXSIT)　　{　　printf("Error:\n 不存在該文件，不能讀！ \n");</p&

54、gt;　　}　　else if (fd == NOT_OPEN)　　{　　printf(" 該文件已經(jīng)打開！ \n");　　}</

55、b>　　else　　{　　flag = read(fd,contect,name);　　if(flag == 0)　　{</

56、b>　　for(i=0;i<user_openTable.openitem[fd].size;i++) 　　{ 　　printf("%c",contect[i]);&l

57、t;p>　　}　　printf("\t\n");　　//if(gets(a)==NULL);　　}　　}

58、　　}　　else if(strcmp(cmd,"delete") == 0)　　{　　scanf("%s",name);　　flag =

59、 del(name);　　if(flag == NOT_EXIT)　　{　　printf("Error:\n 該文件沒有退出，不能刪除！ \n");　　}

60、　　else if(flag == -NOT_OPEN)　　{　　printf("Error:\n 該文件是打開的，請先關閉它，然后再刪除！ \n");　　}

61、;　　else　　{　　printf("已成功刪除文件！ \n");　　}　　}

62、　　else if(strcmp(cmd,"dir") ==0)　　{　　dir();　　}　　else if(st

63、rcmp(cmd,"format") == 0)　　{　　format();　　puts("format success!");　　}&l

64、t;/b>　　else if(strcmp(cmd,"close") == 0)　　{　　statue=0;　　int i;<

65、/p>　　for(i=0;i<MOFN;i++)　　{　　if(!strcmp(user_openTable.openitem[i].name, name))　　break;<

66、;p>　　}　　if(i>=MOFN)　　printf("Error:\n 該文件沒有打開，無需關閉!\n");　　else　　{</b&g

67、t;　　//清空該文件的用戶打開表項　　strcpy(user_openTable.openitem[i].name,""); 　　user_openTable.openitem[i].firstdisk = -1;<

68、p>　　user_openTable.openitem[i].size = 0;　　user_openTable.openitem[i].open_flag = '0';　　user_openTable.cur_size--;　　printf("%s","clo

69、se success!\n");　　continue;　　}　　}　　else if (strcmp(cmd,"rename")

70、 == 0)　　{　　if (statue>=1)　　{　　printf("打開文件不能重命名");　　}&l

71、t;/b>　　else{　　printf("%d",statue);　　flag=rename();　　if (flag==NOT_EXIT)　　{

72、　　printf("文件不存在\n");　　}　　}　　}

73、　　else{　　printf("\n 指令錯誤! \n");　　}　　}　　}<p&g

74、t;　　int login()　　{　　char inuser[20];　　char inpassword[20];　　char ch;

75、　　int j=0;　　printf("請輸入用戶名\n");　　scanf("%s",inuser);　　while((strcmp(inuser,user)!=0))　　{

76、;　　printf("該用戶不存在!\n");　　printf("***************\n");　　printf("請輸入正確的用戶名:\n");　　scanf("%s",inuse

77、r);　　}　　printf("請輸入密碼\n");　　while((ch=getch())!=13) //將輸入的密碼轉(zhuǎn)換成字符****　　{

78、　　putchar('*');　　inpassword[j]=ch;　　j++;　　}　　inpassword[j]='\0'; //字符數(shù)

79、組的最后一位為'\0',故要加該語句　　//printf("您輸入的密碼是:%s",inpassword);　　printf("\n");　　getchar();　　if ((strcmp(inuser,user)=

80、=0)&&(strcmp(inpassword,password)==0))　　{　　bufferdir="wang";　　return LOGIN;　　}&l

81、t;/p>　　else　　{　　return 0;　　}　　}</b

82、>　　void init()　　{　　fdisk = (char *)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char)); //分配空間　　format(); &l

83、t;b>　　}　　void format()　　{　　int i;　　FILE *fp;

84、　fat = (struct FatItem *)(fdisk+DISKSIZE); //FAT 1M　　/*-----初始化FAT表 fat[1]---fat[7]------------*/　　for(i=1;i<ROOT_DISK_NO-1;i++) //for(i=1;i<8;i++)

85、 　　{ 　　fat[i].item=i+1; 　　fat[i].em_disk='1';

86、 　　} 　　for(i=ROOT_DISK_NO;i<DISK_NUM;i++) //for(8;i<1024;i++) 　　{

87、 　　fat[i].item = -1; //item為-1即表示還沒有使用　　fat[i].em_disk = '0';　　}</b

88、>　　root = (struct Direct *)(fdisk+DISKSIZE+FATSIZE); //根目錄的地址 1k+8k　　root->directItem[0].sign = 1; //根目錄　　root->directItem[

89、0].firstDisk = ROOT_DISK_NO ; // = 9; //第9個盤塊開始　　strcpy(root->directItem[0].name,"."); //定義其文件名為 '.'　　root->directItem[0].ne

90、xt = root->directItem[0].firstDisk; //子目錄的起始盤塊是根目錄所在第一個盤塊，即未出　　//第一塊　　root->directItem[0].property = '1'; //1根目錄<

91、p>　　root->directItem[0].size = ROOT_DISK_SIZE; //即一個根目錄項的空間大小 196字節(jié)　　/*指向上一級目錄的目錄項-----回指指針*/　　root->directItem[1].sign = 1;　　root->dire

92、ctItem[1].firstDisk = ROOT_DISK_NO;　　strcpy(root->directItem[1].name,"..");　　root->directItem[1].next = root->directItem[0].firstDisk;　　ro

93、ot->directItem[1].property = '1';　　root->directItem[1].size = ROOT_DISK_SIZE;　　for(i=2;i<MSD+2;i++) 　　{

94、 //子目錄最大只有5個表項　　root->directItem[i].sign = 0;　　root->directItem[i].firstDisk = -1; 　　strcpy(root->d

95、irectItem[i].name,""); 　　root->directItem[i].next = -1;　　root->directItem[i].property = '0';　　root->directItem[i].size = 0

96、;　　}　　if((fp = fopen("disk.bat","wb"))==NULL)　　{　　printf("Error:\n Can

97、9;t Open The File \n");　　return;　　}　　//虛擬到物理　　if(fwrite(fdisk,MEM_D_SIZE,1

98、,fp)!=1) 　　{ 　　printf("Error:\n 文件寫入錯誤！ \n");　　}

99、;　　fclose(fp);　　}　　void enter()　　{　　FILE *fp;　　in

100、t i;　　//重新回到初始空間---虛擬中操作 　　fdisk = (char *)malloc(MEM_D_SIZE*sizeof(char)); //申請 1M空間　　//判斷disk文件是否存在　　if((fp=fopen("d

101、isk.bat","rb"))==NULL)　　{　　printf("Error:\n 打開文件出錯！\n");　　return;

102、;　　}　　if(!fread(fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp)){ //把磁盤文件disk.dat 讀入虛擬磁盤空間(內(nèi)存)　　//回到新申請的fdisk中　　printf("Error:\n 不能讀文件！\n");</p&g

103、t;　　exit(0); 　　}　　fat = (struct FatItem *)(fdisk+DISKSIZE); 　　root = (struct Direct *)(fdisk+DISKSIZE

104、+FATSIZE);　　fclose(fp);　　//最多能打開5個文件　　for(i=0;i<MOFN;i++) 　　{ 　　s

105、trcpy(user_openTable.openitem[i].name,""); 　　user_openTable.openitem[i].firstdisk = -1;　　user_openTable.openitem[i].size = 0;　　}</b

106、>　　user_openTable.cur_size = 0;　　cur_dir = root; 　　bufferdir = (char *)malloc(DIR_LENGTH*sizeof(char)); <

107、p>　　strcpy(bufferdir,"Root:"); 　　}　　int create(char *name)　　{<

108、;b>　　int i,j;　　//文件名超過8字符　　if(strlen(name)>8) //文件名大于 8位　　return(NAME_LONG); </p&g

109、t;　　//重名check　　for(j=2;j<MSD+2;j++) 　　{　　//如果同名則跳出</p&g

110、t;　　if(!strcmp(cur_dir->directItem[j].name,name) && cur_dir->directItem[j].property=='0')　　break; 　　}<

111、/p>　　//如果沒循環(huán)完，則是因為文件已存在　　if(j<MSD+2) //文件已經(jīng)存在　　return(ALREADY);　　//超過最大文件數(shù)目　　for(

112、i=2;i<MSD+2;i++) //找到第一個空閑子目錄　　{　　if(cur_dir->directItem[i].firstDisk==-1) //找到?jīng)]有用到的　　bre

113、ak;　　}　　if(i>=MSD+2) //無空目錄項　　return(-2);　　for(j=ROOT_DISK_NO+1;j&l

114、t;DISK_NUM;j++) //找到空閑盤塊 j 后退出　　{　　if(fat[j].em_disk=='0') //為所創(chuàng)建的文件分配盤塊　　break;

115、 //此文件的大小應該是不加分配大小的，而是默認占用一個盤塊　　} //確實如此　　if(j>=DISK_NUM)　　return(DISK_FULL);</

116、p>　　fat[j].em_disk = '1'; //將空閑塊置為已經(jīng)分配　　//填寫目錄項　　strcpy(cur_dir->directItem[i].name,name);<

117、p>　　cur_dir->directItem[i].firstDisk = j;　　cur_dir->directItem[i].size = 0;　　cur_dir->directItem[i].next = j;　　cur_dir->directItem[i].property

118、 = '0';　　return 0;　　}　　int open(char *name)　　{<

119、b>　　int i, j;　　for(i=2;i<MSD+2;i++) //文件是否存在,以文件名為標準　　{　　if(!strcmp(cur_dir->directItem[i

120、].name,name)) 　　break;　　}　　if(i>=MSD+2)　　return(NOT_EXSIT); <

121、;/p>　　//查找一個空閑用戶打開表項　　for(j=0;j<MOFN;j++) //根目錄下最多占用5個文件　　{　　if(user_openTable.openitem[j]

122、.firstdisk==-1)　　break;　　}　　//填寫表項的相關信息　　user_openTable.openitem[j].firstdisk = cur_dir->direct

123、Item[i].firstDisk; //cur_dir 最多5個　　strcpy(user_openTable.openitem[j].name,name);　　user_openTable.openitem[j].size = cur_dir->directItem[i].size;　　user_op

124、enTable.openitem[j].open_flag = '1';　　user_openTable.cur_size++;　　//返回用戶打開表表項的序號　　return(j);　　}&l

125、t;p>　　int close(char *name)　　{　　int i;　　for(i=0;i<MOFN;i++)　　{

126、　　if(!strcmp(user_openTable.openitem[i].name, name))　　break;　　}　　if(i>=MOFN)　　return(

127、6);　　//清空該文件的用戶打開表項　　strcpy(user_openTable.openitem[i].name,""); 　　user_openTable.openitem[i].firstdisk = -1;<

128、;p>　　user_openTable.openitem[i].size = 0;　　user_openTable.openitem[i].open_flag = '0';　　user_openTable.cur_size--;　　return 0;&l

129、t;/p>　　}　　int write(int fd, char *buf, int len,char *name)　　{　　char *first;　　int rem

130、ain;　　int item, i, j, k;　　int ilen1, ilen2, modlen, temp;　　//讀取用戶打開表對應表項第一個盤塊號　　item = user_openTable.openitem[fd].firstdisk;

131、　　//找到當前目錄所對應表項的序號　　for(i=2;i<MSD+2;i++)　　{　　if(cur_dir->directItem[i].firstDisk==item)　　bre

132、ak;　　}　　temp = i; //存放當前目錄項的下標　　while(fat[item].item!=-1)　　{　　ite

133、m = fat[item].item; /*-查找該文件的下一盤塊--*/　　}　　//計算文件地址　　first = fdisk+item*DISKSIZE+user_openTable.openitem[fd].size%DISKSI

134、ZE;　　remain = DISKSIZE-user_openTable.openitem[fd].size%DISKSIZE;　　//如果最后磁盤塊剩余的大小大于要寫入的文件的大小　　if(remain > len)　　{&

135、lt;/p>　　strcpy(first,buf);　　user_openTable.openitem[fd].size = user_openTable.openitem[fd].size+len;　　cur_dir->directItem[temp].size = cur_dir->directItem[tem

136、p].size+len;　　}　　else　　{　　for(i=0; i<remain; i++)　　{/*寫

137、一部分內(nèi)容到最后一塊磁盤塊的剩余空間(字節(jié))*/　　first[i] = buf [i];　　}　　/*-----計算分配完最后一塊磁盤的剩余空間(字節(jié)) 還剩下多少字節(jié)未存儲-------*/　　ilen1 = len - rema

138、in;　　ilen2 = ilen1/DISKSIZE;　　modlen = ilen1%DISKSIZE;　　if(modlen>0)　　ilen2 = ilen2+1; /*--還需要多少塊磁盤塊-*/　　for(j=0

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