二级目录的文件系统模拟

实验时间：第9~16周操作系统课程设计文件系统模拟一、实验内容 模拟采用二级目录结构的磁盘文件系统中的文件操作。二、实验目的掌握文件子系统的原理，加深对二级目录结构的文件系统中用户管理、文件管理、目录管理的理解，并用程序实现对文件子系统的模拟。

三、实验要求：

实现的命令：Chmod filenamemode 改变文件权限 Chown filenamenew_owner改变文件拥有者Mv srcFiledesFile 改变文件名 CopysrcFiledesFile 文件拷贝 Type filename 显示文件内容 Passwd oldPwdnewPwd修改用户口令

Login userNamepwd 用户登陆Logout 用户登出Create filenamemode 建立文件Delete filename删除文件Openfilenamemode打开文件Closefilename关闭文件Write filenamebuffernbytes写文件Read filenamebuffernbytes写文件dir列出该用户下所有文件Help 显示本系统命令四、实验指导1.基本思想：用一个disk.txt文件模拟一个物理硬盘,通过对该文件的一系列操作，模拟文件系统中对文件的各种操作。因此，大型实验中所有的文件操作均对disk.txt文件进行。以一个文本文件disk.txt模拟硬盘，设定硬盘容量分为100个物理块，每个物理块的大小512字节，盘块之间用(‘\n’)分割。因此一个盘块：512字节数据＋1字节(‘\n’)分割符＝513字节，则disk.txt长度＝51300（100×513）＋1字节（文件结束符）＝51301字节。100块盘块的分布：1＃:MFD块，存放MFD信息；2－17＃:UFD块，存放UFD信息；18－33＃:UOF块，存放UOF信息；其余物理块用于存放文件内容。2.物理盘块的设计

1＃：硬盘的第1个物理块固定用于存放主文件目录MFD。MFD结构typedefstructmfd{username;///用户名14Buserpwd;密码14Blink;//该用户的UFD所在的物理块号(4B)}MFD;每个MFD项占32字节，因此，1个物理块可存放512/32=16个MFD(用户)，即本文件系统最多可管理16个用户。如下所示：用户名密码用户文件目录地址Peter123453BenAbc52#－17#物理块:固定用于存放用户文件目录UFD。假设一个用户需要一个UFD块，因此，16个用户共需要16个UFD块。typedefstruct{filename//文件名14B;mode;///文件权限0-readonly;1-writeonly;2-read/writelength;///文件长度(以字节数计算)addr;//该文件的第1个文件块对应的物理块号}UFD;一个UFD项设为32Bytes，一个块可存放16个UFD项。则，一个用户最多可创建16个文件filenamemodelengthaddrA135017＃－33＃物理块：固定用于存放主文件目录UOF，假定一个用户需要一个块存放UOF，一个UOF项占32字节，则一个块可存放512/32＝16个UOF，即一个用户可同时打开的文件数为16个。用户已打开表”(UOF),用以说明用户当前正在使用文件的情况.如果用户最多同时找开或建立16个文件,则用户已打开文件表UOF应该有16个登记栏,结构如下:文件名文件属性状态(打开/建立)读指针写指针应该为16个登记栏用户请求打开或建立一个文件时,相应的文件操作把有关该文件的信息登记到UOF中,读指针和写打针用于指出对文件进行存取的相应位置.

mode length addr34＃－100＃：数据块（物理块），用于存放文件内容；为了实现物理块的分配和回收，程序始终维护一个空闲物理块表，以物理块号从小到大排列。物理块以链接分配方式，以最先适应法从空闲表中分配。数据结构：

物理块：typedefstructcluster{Num;////物理块号longnextcluster;/////指向下一物理块号}Cluster;用户名用户文件目录地址文件名文件属性文件起始块文件长度主文件目录MFD用户文件目录UFD3.二级目录结构4.文件系统的主要功能

假定文件系统提供的文件操作有建立文件(create)、打开文件(open)、关闭文件（close）、显示文件(type)、写文件(write)和删除文件（delete）。在模拟程序,用户先login，然后从键盘上输入文件操作命令来模拟各用户程序中所调用的各种文件操作，最后用logout退出系统。程序的结构可参考：用输入命令来模拟文件操作格式如下1）创建文件fd=Create(filename，mode)显示“建立成功”，并返回fd（一个非负整数)。2）打开文件fd=Open(filename，mode)约定处于建立状态的文件不允许打开。显示“打开成功”，并返回fd（一个非负整数。3）写战文件Wr沙it纳e(倘fi泥le核na刘me，bu索ff师er计,nb霜yt榆es)或Wr夏it泊e(fd，bu弯ff戚er订,nb罚yt俘es):将bu伤ff菊er中的nb待yt聋es写入fd指定讨的文刚件中葡。执行Cr屿ea偷te后可托写。Op礼en后写揭（修程改或队追加雪）用显勿示写吊入的bu响ff辟er内容通和写末入的它块号口来模撇拟。4）读疗文件Re径ad尽(f仍il豆en隆am挪e，bu幻玉ff脸er屑,nb嫌yt笨es)文件猫打开胜后可膝用“re灵ad束”操作认读指轰定文热件中狸的若腰干个息字符，放在bu蚁ff鞋er中，鲜约定枝从读络指针围开始胞顺序捕读nb丑yt声es用显示bu德ff喊er内容粉来模祝拟5）关亮闭文茫件Cl甜os巩e(歉fi参le小na蛛me果)Cl退os全e(fd)根据侧用户工提供堤的文科件名跨或文差件描弱述符邪，在海该文践件的滥控制周块上伴做修仰改，础如文岁件控泼制块带内容雁、文购件内丑容等宅已修爽改，字则要钱写回滴外存奔。文栋件关见闭后福，删版除在UO薯F中的喜登记烧栏，雀且要编建立垮文件棍的结螺束标练志6）删野除文翁件De贴le万te因(f卫il热en修am泪e)要求辫删除抛的文育件从妨用户喉文件胡目录甜表中毁除名续，收丛回该术文件惩占用减的存饭储区熄域。程序五流程1)登录:首先至为欢绣迎词:欢迎呜使用详由XX崭X等完筛成的言二级鱼目录气文件泪系统.提示1:请问锤您想尤要登粮录还阔是退常出?退出怀则结杰束程兽序.登录,则从绣模拟婶硬盘沸内读诵入第0、第1个物窄理块积号提示2:您是祖老用抄户还纯是新馒用户?老用顽户则推从MF鹅D中核就对用剥户名慨和密豪码新用贼户则愈从MF药D中核参对用敢户名订是否滥重复之？如唉不重膏复，融则MF况D是否浙有空岸间？恋如有凉则在MF钩D中添替加用竟户，拴并分猛配一雪个空邮闲物纪理块肉用于误该用透户的UF池D和UO滚F（初始怀为无盐记录庆）2）输沿入命肉令如输缠入错胶误命蒸令，嗓则提校示可封用He吧lp输入He宿lp命令当，则扶列出矿所有邮可用斩命令输入愿其他夜可用寸命令,调用递相关宜函数文件糊系统甘模拟训总结文件经的逻嚼辑结苍构：令流式鼻文件畅。物理蛙结构逢：链睬接文惨件。物理鹊空间雄管理曾：空茄闲链逃法。目录果结构雨：二强级目拌录结么构。目录初搜索浙技术以：线为性搜善索。FC街B：含文袍件相疼关的改全部枕属性银。采用艇分层焰结构非构造垂系统乌。可潜分为弃五层优：主威控层涌（Un违ix）、命令角解释呜层（Co闷mm子an丘d）、文件请层（Fi夹le）、块层图（Bl零oc驻k）、流层起（St贞re写am）顿。主控羡层（Un晴ix）类：牲实现骄初始喂界面猫，用衬户登公录，热若登彼录成舌功，怠允许某用户镰输入婶不同喂的命餐令，镜调用润命令名命令征解释寻层对骄应的握方法姓，完服成用输户要娇求；命令帝解释脉层（Co播mm溪an悟d）类：凡要求鞠实现歼各种塘命令初的解称释，解并调浩用文桃件层中相应独的方廊法实知现。文件田处理餐层（Fi屯le）：完成掩文件览系统僚的各肾种操券作，犬并将扑文件劣操作揪处理及过程纳和底尤层块挂处理脱联系印起来盆