成组链接模拟unix文件系统.doc

问题描述在任一OS下，建立一个大文件，把它假象成一张盘，在其中实现一个简单的 模拟UNIX文件系统 。基本要求 1在现有机器硬盘上开辟20M的硬盘空间，作为设定的硬盘空间。 2编写一管理程序对此空间进行管理，以模拟UNIX(linux)文件系统，具体要求如下：（1）要求盘块大小1k (2) i 结点文件类型 正规文件目录文件(共1byte)块设备 管道文件 。物理地址（索引表） 共有13个表项，每表项2byte 。文件长度 4byte 。联结计数 1byte （3）0号块 超级块 栈长度50 空闲盘块的管理：成组链接 ( UNIX) 位示图法 (Linux) （4）每建一个目录，分配4个物理块 文件名 14byte （5）目录项信息 i 结点号 2byte(6)结构： 0#： 超级块 1#20#号为 i 结点区 20#30#号为根目录区(7)功能： 1、初始化 2、建立文件（需给出文件名，文件长度） 3、建立子目录 4、打开文件（显示文件所占的盘块） 5、删除文件 6、删除目录 7、显示目录（即显示目录下的信息，包括文件、子目录等） 8、显示整个系统信息 2、模拟文件系统问题描述 在任一OS下，建立一个大文件，把它假象成一张盘，在其中实现一个简单的小型文件系统。基本要求该小型文件系统没有子目录机制，文件连续分配，不考虑分区。做一个简单的 操作界面，提供四条简单的命令：简单的ls、cat、cp、rd.进一步增强:上题中的文件系统功能：文件系统不连续分配，可以有子目录 机制，（如两级子目录机制）。附录 课程设计报告内容一实验题目与要求。二总的设计思想及环境说明、工具等。三本题所需数据结构与模块说明。四运行结果与运行情况。五自我评析与总结。1你认为你完成的哪些比较好或比较出色；2差距与局限，什么做的不太好或什么地方可以做的更好以待改进；3从本作业得到的收获：对编写与调试过程中经验教训的总结；4完成本题的其他方法或你的设想；5对本实验题的评价和改进意见。#include stdio.h #include #include #include int physic100;/文件地址缓冲区int style=1;/文件的类型char cur_dir10=root;/当前目录 struct commandchar com10;cmd12;struct blockint n;/空闲的盘快的个数int free50;/存放空闲盘快的地址int a;/模拟盘快是否被占用memory20449;struct block_superint n;/空闲的盘快的个数int free50;/存放进入栈中的空闲块int stack50;/存放下一组空闲盘快的地址super_block;struct node/i结点信息int file_style;/i结点 文件类型int file_length;/i结点 文件长度int file_address100;/i结点 文件的物理地址i_node640;struct dir/目录项信息char file_name10;/文件名int i_num;/文件的结点号char dir_name10;/文件所在的目录root640;void format()/格式化int i,j,k;super_block.n=50;for(i=0;i50;i+)/超级块初始化super_block.freei=i;/存放进入栈中的空闲块super_block.stacki=50+i;/存放下一组的盘块for(i=0;i640;i+)/i结点信息初始化for(j=0;j100;j+)i_nodei.file_addressj=-1;/文件地址i_nodei.file_length=-1;/文件长度i_nodei.file_style=-1;/文件类型for(i=0;i640;i+)/根目录区信息初始化strcpy(rooti.file_name,);rooti.i_num=-1;strcpy(rooti.dir_name,);for(i=0;i20449;i+)/存储空间初始化 memoryi.n=0;/必须有这个memoryi.a=0;for(j=0;j50;j+)memoryi.freej=-1;for(i=0;i20449;i+)/将空闲块的信息用成组链接的方法写进每组的最后一个块中/存储空间初始化if(i+1)%50=0)k=i+1;for(j=0;j50;j+)if(k20450)memoryi.freej=k;/下一组空闲地址memoryi.n+;/下一组空闲个数 注意在memoryi.n+之前要给其赋初值k+;elsememoryi.freej=-1;memoryi.a=0;/标记为没有使用continue;/处理完用于存储下一组盘块信息的特殊盘块后，跳过本次循环for(j=0;j50;j+)memoryi.freej=-1;memoryi.n=0;printf(已经初始化完毕n);printf(进入UNIX文件模拟.nn);void write_file(FILE *fp)/将信息读入系统文件中int i;fp=fopen(system,wb);for(i=0;i20449;i+)fwrite(&memoryi,sizeof(struct block),1,fp);fwrite(&super_block,sizeof(struct block_super),1,fp); for(i=0;i640;i+)fwrite(&i_nodei,sizeof(struct node),1,fp);for(i=0;i640;i+)fwrite(&rooti,sizeof(struct dir),1,fp);fclose(fp);void read_file(FILE *fp)/读出系统文件的信息int i;fp=fopen(system,rb);for(i=0;i20449;i+)fread(&memoryi,sizeof(struct block),1,fp);fread(&super_block,sizeof(struct block_super),1,fp);for(i=0;i640;i+)fread(&i_nodei,sizeof(struct node),1,fp);for(i=0;i=0;i-)k=physici;/需要提供要回收的文件的地址m=49-super_block.n;/回收到栈中的哪个位置if(super_block.n=50)/注意 当super_block.n=50时 m=-1;的值/super_block.n=50的时候栈满了，要将这个栈中的所有地址信息写进下一个地址中for(j=0;j50;j+)memoryk.freej=super_block.freej;super_block.n=0; memoryk.n=50;memoryk.a=0;if(m=-1)m=49;/将下一个文件地址中的盘块号回收到栈底中，这个地址中存放着刚才满栈的地址的信息super_block.freem=physici;/将下一个文件地址中的盘块号回收到栈中super_block.n+;void allot(int length)/分配空间int i,j,k,m,p;for(i=0;ilength;i+)k=50-super_block.n;/超级块中表示空闲块的指针m=super_block.freek;/栈中的相应盘块的地址p=super_block.free49;/栈中的最后一个盘块指向的地址if(m=-1|memoryp.a=1)/检测是否还有下一组盘块printf(内存不足,不能够分配空间n);callback(length);break;if(super_block.n=1) memorym.a=1;/将最后一个盘块分配掉physici=m;super_block.n=0; for(j=0;jmemorym.n;j+)/从最后一个盘块中取出下一组盘块号写入栈中super_block.freej=memorym.freej;super_block.n+;continue;/要跳过这次循环，下面的语句在IF中已经执行过physici=m;/栈中的相应盘块的地址写进 文件地址缓冲区memorym.a=1;super_block.n-;void create_file(char filename,int length)/创建文件int i,j;for(i=0;i640;i+)if(strcmp(filename,rooti.file_name)=0)printf(文件已经存在，不允许建立重名的文件n);return;for(i=0;i640;i+)if(rooti.i_num=-1)rooti.i_num=i;strcpy(rooti.file_name,filename);strcpy(rooti.dir_name,cur_dir); /把当前目录名 给新建立的文件i_nodei.file_style=style;i_nodei.file_length=length;allot(length);for(j=0;jlength;j+)i_nodei.file_addressj=physicj;break;void create_dir(char filename)/创建目录style=0;/0代表文件类型是目录文件create_file(filename,4);style=1;/用完恢复初值，因为全局变量，否则void del_file(char filename)/删除文件int i,j,k;for(i=0;i640;i+)if(strcmp(filename,rooti.file_name)=0) k=rooti.i_num;for(j=0;ji_nodek.file_length;j+)physicj=i_nodek.file_addressj;callback(i_nodek.file_length);/调用 回收函数for(j=0;j100;j+)/删除文件后要将文件属性和目录项的各个值恢复初值i_nodek.file_addressj=-1;/地址恢复初值strcpy(rooti.file_name,);/文件名恢复初值rooti.i_num=-1;/目录项的I结点信息恢复初值strcpy(rooti.dir_name,);/目录项的文件目录信息恢复初值i_nodek.file_length=-1;/文件长度恢复i_nodek.file_style=-1;/文件类型恢复初值break;if(i=640)printf(不存在这个文件n);void del_dir(char filename)/删除目录 需要判断目录下时候为空,不为空就不删除int i,j,k;for(i=0;i640;i+)/还要加条件判断要删除的目录是不是当前目录k=rooti.i_num;/找到目录名字if( strcmp(rooti.file_name,filename)=0 &strcmp(cur_dir,filename)!=0 & (i_nodek.file_style)=0 ) for(j=0;j640;j+)if(strcmp(filename,rootj.dir_name)=0)printf(目录不为空不能直接删除n);break;if(j=640)del_file(filename);break;break;if(i=640)printf(这个不是目录文件 或者不存在这个目录,或者你要删除的是当前目录n);void display_curdir()/显示当前目录下的文件列表int i,k;printf(tt文件名字 文件类型 文件长度 所属目录n);for(i=0;i640;i+)if(strcmp(cur_dir,rooti.dir_name)=0)/查询文件中 所在目录信息和当前目录信息相同的数据k=rooti.i_num;printf(tt %st,rooti.file_name);/文件名printf(t%dt,i_nodek.file_style);/文件的类型printf(%dt,i_nodek.file_length);/文件的长度printf(%sn,rooti.dir_name);/文件所在的目录void display_dir(char filename)/进入指定的目录 int i,k;for(i=0;i640;i+)k=rooti.i_num;/判断文件类型是不是目录类型if(strcmp(filename,rooti.file_name)=0) & (i_nodek.file_style=0)strcpy(cur_dir,filename);/将要进入的指定目录设置为当前目录 赋值不要反了strcpy(目的，源)break;if(i=640)printf(没有这个目录n);void open_file(char filename)/打开文件int i,j,k;printf(tt文件名字 文件类型 文件长度 所属目录n);for(i=0;i640;i+)k=rooti.i_num;if(strcmp(filename,rooti.file_name)=0 & (i_nodek.file_style=1)printf(tt %st,rooti.file_name);/文件名printf(t%dt,i_nodek.file_style);/文件的类型printf(%dt,i_nodek.file_length);/文件的长度printf(%sn,rooti.dir_name);/文件所在的目录printf(tt文件占用的物理地址n);for(j=0;ji_nodek.file_length;j+)/显示物理地址printf(%d ,i_nodek.file_addressj);/文件具体占用的盘块号printf(n);break;if(i=640)printf(没有这个文件 或者这个文件不是正规文件n);void back_dir()/返回上一级目录int i,k;for(i=0;i640;i+)/查询和当前目录名相同的目录文件名k=rooti.i_num;if(strcmp(cur_dir,rooti.file_name)=0 & (i_nodek.file_style=0) strcpy(cur_dir,rooti.dir_name);/将查询到的目录文件名 所在的目录赋值给当前目录void display_sys()/显示系统信息（磁盘使用情况）int i,m,k=0;for(i=0;i20449;i+)if(memoryi.a=0)k+;m=20449-k;printf(空闲的盘块数是：t);printf(%dn,k);printf(使用的盘块数是：t);printf(%dn,m);void help()/显示帮助信息printf(注意：创建的文件长度 100nn);/说明文件printf(0.初始化-formatn);printf(1.查看当前目录文件列表-dirn);printf(2.查看文件-cat-(cat + 空格 + 文件名) n);printf(3.查看系统信息-ls n);printf(4.创建目录-md-(md + 空格 + 目录名) n);printf(5.创建文件-vi-(vi + 空格 + 文件名 + 文件长度) n);printf(6.删除文件-del-(del + 空格 + 文件名) n);printf(7.删除目录-deldir-(del + 空格 + 目录名)n);printf(8.进入当前目录下的指定目录-cd-(cd + 空格 + 目录名)n);printf(9.返回上一级目录-cd. n);printf(10.显示帮助命令-help n);printf(11.退出文件模拟-quit n);void main()/主函数char tmp10,com10,tmp110,k;struct command tmp210;int i, j=0,p,len=0;FILE *fp;help();strcpy(,format);/将各个命令存进命令表strcpy(,dir);strcpy(,cat);strcpy(,ls);strcpy(,md);strcpy(,vi);strcpy(,del);strcpy(,deldir);strcpy(,cd);strcpy(,cd.);strcpy(,help);strcpy(,quit);if(fp=fopen(system,rb)=NULL)/判断系统文件是否存在printf(can not open filen);printf(format the disk Y / Nn);scanf(%c,&k);if(k=y)format();elseread_file(fp);/读取系统文件的内容while(1)j=0;/必须重新给恢复0否则出错strcpy(tmp,cur_dir);while(strcmp(tmp,root)!=0)for(i=0;i=0;i-)printf(%s/,);scanf(%s,com);/输入命令并且查找命令的相关操作fo