模拟文件管理系统.doc

操作系统原理课程设计模拟文件管理系统一设计说明设计实现一个简单的模拟文件管理系统，包括目录文件、普通文件、i结点和存储区，具体要求如下：（1） 程序初始化时应构造如图11所示的目录结构。图11初始目录树（2）在此模拟文件管理系统中可以实现的操作有：改变目录：cd目录名，工作目录转移到指定的目录下。目录不存在时，给出错误信息。创建文件：edit文件名，创建一个指定名字的新文件，即在目录中增加一项，不考虑文件的内容。对于重名文件给出错误信息。删除文件：del文件名，当没在用户使用指定文件时，将其删除。文件不存在时给出错误信息。显示目录：dir目录名，显示指定目录下的全部文件和第一级子目录，如果没有指定目录名，则显示当前目录下的相应内容。创建目录：md目录名，在指定路径下创建指定的目录，如没有指定路径，则在当前目录下创建指定的目录。对于重名目录给出错误信息。删除目录：rd目录名，删除指定目录及其下的全部文件和子目录。如果指定目录为空，可直接删除，否则给出用户提示是否删除。其他说明：目录名和文件名都支持全路径名和相对路径名。文件名由目录结构中各级文件名分量排列构成，各分量间用“/”隔开。输入exit命令可退出此模拟文件管理系统。二工作原理2.1编译工具本程序使用的函数均为标准C库函数，可以由任何支持标准C的编译器编译运行。已经通过测试的编译环境如下：Windows平台：Visual C+ 6.0使用方法：用VC6打开fileSys.c文件，执行Build,根据对话框提示创建工程文件。Build完成即可用Execute运行程序。Linux平台: Gcc 2.96使用方法：到fileSys.c所在路径下，执行命令gcc-o fileSys fileSys.c生成可执行文件fileSys，执行./fileSys运行程序。2.2相关说明支持相对路径和绝对路径：相对路径如“cd user/file1”，“dir”绝对路径如“cd/user/file1”（root指根目录）、“cd/user/file1”、“cd/”（表示对根目录操作）如果命令或路径出错会有详尽的提示。在新建文件或目录中，若文件名或目录名同名的文件或目录下已存在，则创建失败并给以提示。CD命令中，如果遇到路径错误，将报错，并保持在当前路径下等待下一次命令。如果有命令格式或者文件目录格式有错，系统将报错，并提示用户，允许重试。不允许对文件操作的命令与对目录操作的命令混用，否则报错。本系统采用了动态分布存储空间的链表结构，所以对文件数目没有明确限制，只受系统资源制约。Exit为退出系统命令，该命令不能接目录名。在6个命令中，只有dir可接空路径名，表示对当前目录的操作，其他的将会对命令格式的错误情况报错。三详细设计3.1 程序框架及函数调用关系函数之间的关系如图31所示，每个函数的说明如下：Main(): 主函数CdComd(): 改变目录功能处理EditComd(): 创建文件功能处理DelComd(): 删除文件功能处理RdComd(): 删除目录功能处理Dircomd(): 显示目录功能处理Mdcomd(): 创建目录功能处理Init(): 初始化文件树ParseCommand(): 接受输入的命令并将其分解成操作名和路径文件名ExecuteCommand(): 执行命令，根据参数Paral，调用相应的功能处理模块；若输入命令有误，则报错图31调用关系图FindPath(): 查找参数ph所指向的路径 FindFileName(): 从参数para2中找到要建立或删除的子目录，文件名，并调用查找路径子函数把指针指向其父亲结点CreateFileNode(): 创建结点 GetInput(): 缓冲区安全输入子函数，如果输入超过缓冲区长度，则截取前缓冲区长度-1位，最后一位补“/0”CheckCommand(): 命令检查GetDir(): 获取当前目录名Trim(): 对命令进行格式处理，即去掉空格等3.2数据结构及相应算法整个文件系统采用二叉树型存储结构，如图3-2所示图32初始目录树每一个结点的结构如下：Struct FileNodeChar filenameFILENAME_LEN; /文件名/目录名int isdir; /目录文件识别标志int i_nlind; /文件的链接数int adr; /文件的地址Struct FileNode *parent,*child; /指向父亲的指针和指向左孩子的指针Struct FileNode *sibling_prev,*sibling_next;/指向前一个兄弟的指针/和指向后一个兄弟的指针;3.3程序流程图本程序中共包含一个主函数和16个子函数，这里仅对其中的9个函数用流程图来进行详细说明。（1） Main()主函数（见图33） 图33主程序流程图（2）FindFileName()子函数：获取文件或目录名，并调用查找路径子函数把指针指向其父亲结点（见图34）图34FindFileName（）（3）ParseCommand()分解命令子函数（见图35）图35ParseCommand()（4）FindPath():查找路径子函数，ph是路径名参数（见图36）图36FindPath()（5）CdComd():cd改变目录功能处理子函数（见图37）图37CdComd()（6）EditComd():edit创建文件功能处理子函数（见图38）图38EditComd()（7）DelComd():del删除文件功能处理子函数（见图39）图39DelComd()（8）RdComd():rd删除目录功能处理子函数（见图310） 图310RdComd()（9）DirComd():dir显示目录功能处理子函数（见图311）图311DirComd()3.4程序源代码#include #include #include #include #include #define FILENAME_LEN 21#define INPUT_LEN 81#define COMMAND_LEN 11/结点结构struct FileNode char filenameFILENAME_LEN;/文件名/目录名int isdir;/目录文件识别标志int i_nlink;/文件的链接数int adr;/文件的地址struct FileNode *parent, *child;/指向父亲的指针和指向左孩子的指针struct FileNode *sibling_prev, *sibling_next;/指向前一个兄弟的指针和指向/后一个兄弟的指针.;void Init();/初始化文件树int ParseCommand();/接受输入的命令并把其分解成操作名和路径文件名void ExecuteCommand();/执行命令int cdComd();/处理cd命令int editComd();/处理edit命令int delComd();/处理del命令int rdComd();/处理rd命令int dirComd();/处理dir命令int mdComd();/处理md命令int FindPath(char *ph);/寻找参数ph所指向的路径/从参数Para2中找到要建立或删除的文件、目录名，并把指针指向其父亲结点int FindFilename(char Para2);struct FileNode* CreateFileNode(char filename,int isdir,int i_nlink);/创建结点int GetInput(char* buffer,unsigned int buffer_len);/获取输入int CheckCommand();/命令检查int GetDir(int begin,char* path,char* curDir);/获取路径void Trim(char* str);struct FileNode *cp, *tp, *root,*upper;char pathINPUT_LEN-COMMAND_LEN;/记录当前走过的路径char curpathINPUT_LEN-COMMAND_LEN,Para1COMMAND_LEN,Para2INPUT_LEN-COMMAND_LEN,tmppathINPUT_LEN-COMMAND_LEN;char filenameFILENAME_LEN,dirnameFILENAME_LEN,tmp;unsigned int i,j;/主函数int main()Init();/初始化文件树while(1)if(ParseCommand()/分解命令ExecuteCommand();/执行命令/执行命令子函数void ExecuteCommand()int sign;/根据参数Para1调用相应的功能处理模块if(strcmp(Para1,cd)=0) sign=cdComd(); /cd命令else if(strcmp(Para1,edit)=0) sign=editComd(); /edit命令else if(strcmp(Para1,del)=0) sign=delComd(); /del命令else if(strcmp(Para1,dir)=0) sign=dirComd(); /dir命令else if(strcmp(Para1,md)=0) sign=mdComd(); /md命令else if(strcmp(Para1,rd)=0) sign=rdComd(); /rd命令else if(strcmp(Para1,exit)=0)exit(0); /exit命令elseprintf(命令错误,请重试n); /命令输入不正确，报错/创建结点struct FileNode* CreateFileNode(char filename,int isdir,int i_nlink)/申请结点空间 struct FileNode* node=(struct FileNode*)malloc(sizeof(struct FileNode);/相应内容赋初值 strcpy(node-filename,filename);node-isdir=isdir;node-i_nlink=i_nlink;node-parent=NULL;node-child=NULL;node-sibling_prev=NULL;node-sibling_next=NULL; return node;/初始化文件树void Init()struct FileNode *binNode,*usrNode,*unixNode,*etcNode,*libNode,*userNode,*binNode2,*liuNode,*sunNode,*ftiNode;strcpy(path,/); /根目录写入当前路径/创建文件树的结点binNode=CreateFileNode(bin,1,0);usrNode=CreateFileNode(usr,1,0);unixNode=CreateFileNode(unix,0,0);etcNode=CreateFileNode(etc,1,0);libNode=CreateFileNode(lib,1,0);userNode=CreateFileNode(user,1,0);binNode2=CreateFileNode(bin,1,0);liuNode=CreateFileNode(liu,1,0);sunNode=CreateFileNode(sun,1,0);ftiNode=CreateFileNode(fti,1,0);cp=tp=root=CreateFileNode(/,1,0);/结点相应内容赋值root-parent=NULL;root-child=binNode;root-sibling_prev=root-sibling_next=NULL;binNode-parent=root;binNode-child=NULL;binNode-sibling_prev=NULL;binNode-sibling_next=usrNode;usrNode-parent=NULL;usrNode-child=libNode;usrNode-sibling_prev=binNode;usrNode-sibling_next=unixNode;unixNode-parent=NULL;unixNode-child=NULL;unixNode-sibling_prev=usrNode;unixNode-sibling_next=etcNode;etcNode-parent=NULL;etcNode-child=NULL;etcNode-sibling_prev=unixNode;etcNode-sibling_next=NULL;libNode-parent=usrNode;libNode-child=liuNode;libNode-sibling_prev=NULL;libNode-sibling_next=userNode;userNode-parent=NULL;userNode-child=NULL;userNode-sibling_prev=libNode;userNode-sibling_next=binNode2;binNode2-parent=NULL;binNode2-child=NULL;binNode2-sibling_prev=userNode;binNode2-sibling_next=NULL;liuNode-parent=libNode;liuNode-child=NULL;liuNode-sibling_prev=NULL;liuNode-sibling_next=sunNode;sunNode-parent=NULL;sunNode-child=NULL;sunNode-sibling_prev=liuNode;sunNode-sibling_next=ftiNode;ftiNode-parent=NULL;ftiNode-child=NULL;ftiNode-sibling_prev=sunNode;ftiNode-sibling_next=NULL;/获取文件或目录名，并把指针指向其父亲结点int FindFilename(char Para2)i=strlen(Para2)-1;j=0;while(Para2i!=/& i=0)filenamej=Para2i;i-; j+;filenamej=0;/获得逆序的文件或目录名，存入filename中if(i0) Para2i+1=0;else Para2i=0;j-;/filename逆转，获得正确的文件或目录名for(i=0;i0)int sign=FindPath(Para2);if(sign=0) return 0;return 1;/缓冲区安全输入子函数/如果输入超过buffer_len，则截取前buffer_len-1长度的输入，/buffer_len处字符用/0代替int GetInput(char* buffer,unsigned int buffer_len)unsigned int count=0;while(count,path);/获取输入if(GetInput(Inputs,INPUT_LEN)=-1)printf(输入行太长。n);return 0;Para10=Para20=0;/获取参数Para1，即操作名while(Inputsi!= &Inputsi!=0 & iCOMMAND_LEN-1) Para1i=Inputsi;i+;/whilePara1i=0;/输入命令太长if(i=(COMMAND_LEN-1)return 1;/获取参数2，即路径文件名if(Inputsi!=0) while(Inputsi= & iINPUT_LEN-1) i+;j=0;while(Inputsi!=0 & iINPUT_LEN-1) Para2j=Inputsi;i+; j+;Para2j=0;Trim(Para1);Trim(Para2);/将操作名全部转换成小写字母for(k=0;ksibling_prev)cp=cp-sibling_prev;/找到这一层最左边的结点if(cp-parent)cp=cp-parent;/找到父亲结点elsereturn 0;/对当前路径进行相应处理i=strlen(path);while(pathi!=/& i0) i-;if(i!=0)pathi=0;elsepathi+1=0;elseFindPath(Para2);/查找路径return 1;/命令格式处理子函数void Trim(char* str)int begin,end;char* tmp;begin=0;end=strlen(str);/找到字符串第一个非空格的位置while(strbegin= & strbegin!=0)begin+;/去除字符串尾部空格while(str-end= );strend+1=0;/除去空格if(beginend)tmp=(char*)malloc(sizeof(char)*(end-begin+2);strcpy(tmp,&strbegin);strcpy(str,tmp);free(tmp);/获取当前目录名子函数int GetDir(int begin,char* path,char* curDir)int i=0;int len=strlen(path);while(!(pathbegin= )| (pathbegin=/)&beginchild;i+;/滤过/strcpy(path,/);else if(cp!=NULL & cp!=root )strcat(path,/);if(cp & cp-child)if(cp-isdir)cp=cp-child; /指针指向当前目录的左孩子elseprintf(路径错误!n);return 0;while(ichild)i+;/略过 /if(cp-isdir)cp=cp-child;/继续查找下级目录elseprintf(路径错误!n);return 0;strcat(path,/);/curpath 记录当前要找的路径名while(phi!=/& ifilename,curpath)!=0 | (cp-isdir!=1)& cp-sibling_next!=NULL)cp=cp-sibling_next;if(strcmp(cp-filename,curpath)=0 )if(cp-isdir=0)strcpy(path,oldpath);cp=temp;printf(是文件不是目录.n);return 0; strcat(path,cp-filename);if(strcmp(cp-filename,curpath)!=0 | cp=NULL) strcpy(path,oldpath);cp=temp;printf(输入路径错误n);return 0; return 1;/创建文件子函数int editComd() struct FileNode * temp=CreateFileNode(,0,0);int sign;struct FileNode *tp;/路径不能为空if(strlen(Para2)=0)printf(n命令格式有错误.n);return 0;/长度检查if(strlen(Para2)50)printf(n文件名过长n);return 0;/格式检查if (!(isalpha(Para20)|Para20=_|Para20=0|Para20=/)printf(文件名格式有错!n);/* 文件首字母可以为字母或数字或_或/或回车*/return 0;/获取文件名sign=FindFilename(Para2);if(sign=0)return 0;if(cp-isdir!=1)/如当前指针指向的是文件，则报错printf(you cannot edit a file in under a file!n);return 0;/创建文件结点，并插入到指定目录下tp=CreateFileNode(,1,0);strcpy(tp-filename,filename);tp-isdir=0;tp-i_nlink=0;if(cp-child=NULL)tp-parent=cp;tp-child=NULL;cp-child=tp;tp-sibling_prev=NULL;tp-sibling_next=NULL;elsetemp=cp; /用temp找到新结点插入处temp=temp-child;while(temp-sibling_next )/find the last sibing nodetemp=temp-sibling_next;if(strcmp(temp-filename,filename)=0&temp-isdir=0)printf(此文件名已存在n);/重名报错return 0;/找到了最后一个结点temp-sibling_next=tp;tp-parent=NULL;tp-child=NULL;tp-sibling_prev=temp;tp-sibling_next=NULL;return 1;/创建目录子函数int mdComd()int sign;struct FileNode * temp, *tp;temp=CreateFileNode(,1,0);/参数不能为空if(strlen(Para2)=0)printf(n命令格式有错误.n);return 0;/长度检查if(strlen(Para2)50)printf(n目录名过长n);return 0;/格式检查if (!(isalpha(Para20)|Para20=_|Para20=0|Para20=/) printf(目录名格式有错!n);/* 目录首字母可以为字母或数字或_或/或回车*/return 0; /获取目录名 sign=FindFilename(Para2);if(sign=0) return 0;/若当前指针指向的是文件，则报错if(cp-isdir!=1)printf(you cannot make a directory in under a file!n);return 0;/创建目录结点，并插入到指定目录下tp=CreateFileNode(filename,1,0);if(cp-child=NULL)tp-parent=cp;tp-child=NULL;cp-child=tp;tp-sibling_prev=NULL;tp-sibling_next=NULL;elsetemp=cp; /用temp找到新结点插入处temp=temp-child;while(temp-sibling_next )/find the last sibing nodetemp=temp-sibling_next;if(strcmp(temp-filename,filename)=0&temp-isdir=1)printf(此文件名已存在n);/重名报错return 0;/找到了最后一个结点temp-sibling_next=tp;tp-parent=NULL;tp-child=NULL;tp-sibling_prev=temp;tp-sibling_next=NULL;return 1;/删除文件子函数int delComd() int sign;struct FileNode *temp;/参数不能为空if(strlen(Para2)=0)printf(n命令格式有错误.n);return 0;/获取文件名sign=FindFilename(Para2);if(sign=0) return 0;/用temp指向要删除的结点if(cp-child) temp=cp-child;while(temp-sibling_next & (strcmp(temp-filename,filename)!=0 | temp-isdir!=0)temp=temp-sibling_next;if(strcmp(temp-filename,filename)!=0)printf(不存在该文件!n);return 0;elseprintf(不存在该文件!n);return 0;/要删除的不能是目录if(temp-isdir!=0)printf(ERROR!该命令只能删除文件,不可删除目录!n);return 0;/如仍有用户使用该文件，则不能删除if(temp-i_nlink!=0)printf(还有用户共享了该文件,不能删除!n);return 0;/删除工作 if(temp-parent=NULL)/不是第一个孩子temp-sibling_prev-sibling_next=temp-sibling_next;if(temp-sibling_next)/处理是最后一个兄弟的情况temp-sibling_next-sibling_prev=temp-sibling_prev;temp-sibling_prev=temp-sibling_next=NULL;/ifelse/第一个孩子 if(temp-sibling_next)/处理是最后一个兄弟的情况temp-sibling_next-parent=temp-parent;temp-parent-child=temp-sibling_next;/elsefree(temp);return 1;/命令检查子函数int CheckCommand()if(strlen(Para2)=0)printf(命令语法不正确。n);return 0;return 1;/删除目录子函数int rdComd() struct FileNode *temp;char cmd2;/命令检查if(!CheckCommand()return 0;/获取目录名if(!FindFilename(Para2)return 0;/用temp指向要删除的结点if(cp-child) temp=cp-child;while(temp-sibling_next & (strcmp(temp-filename,filename)!=0| temp-isdir!=1)temp=temp-sibling_next;if(strcmp(temp-filename,filename)!=0)printf(不存在该目录!n);return 0;elseprintf(不存在该目录!n);return 0;/要删除的不能是文件if(temp-isdir!=1)printf(ERROR!该命令只能删除目录,不可删除文件!n);return 0;/若要删除的目录不为空，则提