二级文件管理课程设计.docx
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二级文件管理课程设计
操作系统二级文件管理课程设计
课程设计名称：
二级文件管理系统
专业班级：
学生姓名：
学号
指导老师：
一、设计目的
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。
二、设计内容
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：
（1）可以实现下列几条命令（至少4条）；
login用户登陆
dir列文件目录
create创建文件
delete删除文件
open打开文件
close关闭文件
read读文件
write写文件
rename重命名
（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。
三、程序设计
1、在内存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储器，在其上实现一个多用户多目录的文件系统。
2、文件物理结构可采用显式链接或其他方法。
3、磁盘空闲空间的管理可选择位示图或其他方法。
如果采用位示图来管理文件存储空间，并采用显式链接分配方式，则可以将位示图合并到FAT中。
4、文件目录结构采用多用户多级目录结构，每个目录项包含文件名、物理地址、长度等信息，还可以通过目录项实现对文件的读和写的保护。
5、设计一个较实用的用户界面，方便用户使用。
要求提供以下相关文件操作：
用户登录、创建目录、删除目录、创建文件、删除文件、读文件、写文件、
重命名、退出。
四、源代码
1、FileSystem.h
#defineDIR_LENGTH1024//路径最长可达100字节
#defineMAX_WRITE1024*128//写入文字可达128k字节
#defineMEM_D_SIZE1024*1024//1M磁盘空间
#defineDISKSIZE1024//磁盘块的大小1K
#defineMSD5//最大子目录数5
#defineDISK_NUMMEM_D_SIZE/DISKSIZE//磁盘块数目1024=1M/1K
#defineFATSIZEDISK_NUM*sizeof（structFatItem）//FAT表大小1024*8=8K
#defineMOFN5//最大文件打开数5
#defineROOT_DISK_NOFATSIZE/DISKSIZE+1//根目录起始盘块号9
#defineROOT_DISK_SIZEsizeof（structDirect）//根目录大小196
#defineLOGIN15
#defineNAME_LONG1
#defineNOT_EXSIT-1
#defineNOT_OPEN-1
#defineDIR_FULL-2
#defineOPEN_FULL-3
#defineALREADY-4
#defineNOT_R_W-4
#defineDISK_FULL-5
#defineNOT_EXIT-1
structFatItem//size8
{intitem;//存放文件下一个磁盘的指针
charem_disk;//磁盘块是否空闲标志位,0空闲
};
structDirect
{structFCB
{charname[8];//文件/目录名8位
charproperty;//属性1位目录0位普通文件
intsize;//文件/目录字节数、盘块数）
intfirstDisk;//文件/目录起始盘块号
intnext;//子目录起始盘块号
intsign;//1是根目录0不是根目录
}directItem[MSD+2];//最大子目录5
};
structOpenTable
{structOpenTableItem
{charname[9];//文件名
intfirstdisk;//起始盘块号
intsize;//文件的大小
charopen_flag;//文件打开标志：
'1'：
打开。
'0'：
未打开
}openitem[MOFN];//最大文件打开数5
intcur_size;//当前打文件的数目
};
structFatItem*fat;//FAT表
structDirect*root;//根目录
structDirect*cur_dir;//当前目录
structOpenTableuser_openTable;//文件打开表
intfd=-1;//文件打开表的序号
char*bufferdir;//记录当前路径的名称
char*fdisk;//虚拟磁盘起始地址
intcur_user;
intfind_N=0;
voidinit（）;
voidformat（）;
voidenter（）;
voidassign（）;
intcreate（char*name）;
intopen（char*name）;
intclose（char*name）;
intrename（）;
intwrite（intfd,char*buf,intlen,char*name）;
intread（intfd,char*buf,char*name）;
intdel（char*name）;
voiddir（）;
intlogin（）;
voidhelpMenu（）;
voidcurrentPath（）;
2、FileSystem.cpp
#include
#include
#include"conio.h"
#include"FileSystem.h"
#include
intstatue=0;
charuser[20]="li";
charpassword[20]="123";
intmain（）
{FILE*fp;
charch;
charcmd[13];
charname[10];
inti,flag;
char*contect;
helpMenu（）;
while（（flag=login（））!
=LOGIN）
{printf（"密码不正确!
\n"）;
printf（"请输入正确的用户名和密码!
\n"）;
}
contect=（char*）malloc（MAX_WRITE*sizeof（char））;
if（（fp=fopen（"disk.bat","rb"））==NULL）//创建一个文件
{
printf（"Willyouinitializethedisk?
（yorn）"）;
scanf（"%s",&ch）;
if（ch=='y'）
{init（）;
printf（"InitializeSucceed!
\n"）;}
else
{return0;}
}
enter（）;
//分析命令
while
（1）
{printf（"%s/>",bufferdir）;
scanf（"%s",cmd）;
if（strcmp（cmd,"help"）==0||strcmp（cmd,"?
"）==0）
{helpMenu（）;}
elseif（strcmp（cmd,"model"）==0）
{printf（"需要修改密码么（y/n）"）;
scanf（"%s",&ch）;
if（ch=='y'）
{printf（"请输入密码\b"）;
scanf（"%s",&password）;
printf（"修改成功"）;}
else
{printf（"退出修改密码\n"）;}
}
elseif（strcmp（cmd,"login"）==0）
{while（login（）!
=LOGIN）
{printf（"请输入正确的用户名或密码\n"）;}
}
elseif（strcmp（cmd,"quit"）==0）
{free（contect）;
exit
（1）;
return0;
}
elseif（strcmp（cmd,"create"）==0）
{scanf（"%s",name）;
flag=create（name）;
//关于创建文件共实现四个判断
if（flag==NAME_LONG）
{//文件名太长
printf（"Error:
\n文件的名称太长!
\n"）;}
elseif（flag==DIR_FULL）
{//目录下文件数超
printf（"Error:
\n该目录下的文件和目录数已满!
\n"）;}
elseif（flag==ALREADY）
{//重名
printf（"Error:
\n该目录下已存在该文件!
\n"）;}
elseif（flag==DISK_FULL）
{//磁盘空间满
printf（"Error:
\n磁盘空间已满!
\n"）;}
else
{printf（"成功创建文件!
\n"）;}
}
elseif（strcmp（cmd,"open"）==0）
{statue=1;
scanf（"%s",name）;
fd=open（name）;
if（fd==NOT_EXSIT）
{printf（"Error:
\n所要打开的文件不存在!
\n"）;}
else
{printf（"打开成功！
\n"）;}
}
elseif（strcmp（cmd,"write"）==0）
{statue=2;
scanf（"%s",name）;
if（fd==NOT_OPEN）
{
printf（"Error:
\n该文件没有打开，请打开后再写入\n"）;
}
else
{
printf（"请输入文件的内容:
"）;
scanf（"%s",contect）;//connect为一个长度为128字节的变量值
flag=write（fd,contect,strlen（contect）,name）;
if（flag==0）//每个盘块可写入最多128字节
{
printf（"已成功写入！
\n"）;
}
else
{
printf（"Error:
\n硬盘空间不足，无法写入！
\n"）;
}
}
}
elseif（strcmp（cmd,"read"）==0）
{
statue=3;
scanf（"%s",name）;
fd=open（name）;
if（fd==NOT_EXSIT）
{
printf（"Error:
\n不存在该文件，不能读！
\n"）;
}
elseif（fd==NOT_OPEN）
{
printf（"该文件已经打开！
\n"）;
}
else
{
flag=read（fd,contect,name）;
if（flag==0）
{
for（i=0;i{
printf（"%c",contect[i]）;
}
printf（"\t\n"）;
//if（gets（a）==NULL）;
}
}
}
elseif（strcmp（cmd,"delete"）==0）
{
scanf（"%s",name）;
flag=del（name）;
if（flag==NOT_EXIT）
{
printf（"Error:
\n该文件没有退出，不能删除！
\n"）;
}
elseif（flag==-NOT_OPEN）
{
printf（"Error:
\n该文件是打开的，请先关闭它，然后再删除！
\n"）;
}
else
{
printf（"已成功删除文件！
\n"）;
}
}
elseif（strcmp（cmd,"dir"）==0）
{
dir（）;
}
elseif（strcmp（cmd,"format"）==0）
{
format（）;
puts（"formatsuccess!
"）;
}
elseif（strcmp（cmd,"close"）==0）
{
statue=0;
inti;
for（i=0;i{
if（!
strcmp（user_openTable.openitem[i].name,name））
break;
}
if（i>=MOFN）
printf（"Error:
\n该文件没有打开，无需关闭!
\n"）;
else
{
//清空该文件的用户打开表项
strcpy（user_openTable.openitem[i].name,""）;
user_openTable.openitem[i].firstdisk=-1;
user_openTable.openitem[i].size=0;
user_openTable.openitem[i].open_flag='0';
user_openTable.cur_size--;
printf（"%s","closesuccess!
\n"）;
continue;
}
}
elseif（strcmp（cmd,"rename"）==0）
{
if（statue>=1）
{
printf（"打开文件不能重命名"）;
}
else{
printf（"%d",statue）;
flag=rename（）;
if（flag==NOT_EXIT）
{
printf（"文件不存在\n"）;
}
}
}
else{
printf（"\n指令错误!
\n"）;
}
}
}
intlogin（）
{
charinuser[20];
charinpassword[20];
charch;
intj=0;
printf（"请输入用户名\n"）;
scanf（"%s",inuser）;
while（（strcmp（inuser,user）!
=0））
{
printf（"该用户不存在!
\n"）;
printf（"***************\n"）;
printf（"请输入正确的用户名:
\n"）;
scanf（"%s",inuser）;
}
printf（"请输入密码\n"）;
while（（ch=getch（））!
=13）//将输入的密码转换成字符****
{
putchar（'*'）;
inpassword[j]=ch;
j++;
}
inpassword[j]='\0';//字符数组的最后一位为'\0',故要加该语句
//printf（"您输入的密码是:
%s",inpassword）;
printf（"\n"）;
getchar（）;
if（（strcmp（inuser,user）==0）&&（strcmp（inpassword,password）==0））
{
bufferdir="wang";
returnLOGIN;
}
else
{
return0;
}
}
voidinit（）
{
fdisk=（char*）malloc（MEM_D_SIZE*sizeof（char））;//分配空间
format（）;
}
voidformat（）
{
inti;
FILE*fp;
fat=（structFatItem*）（fdisk+DISKSIZE）;//FAT1M
/*-----初始化FAT表fat[1]---fat[7]------------*/
for（i=1;i{
fat[i].item=i+1;
fat[i].em_disk='1';
}
for（i=ROOT_DISK_NO;i{
fat[i].item=-1;//item为-1即表示还没有使用
fat[i].em_disk='0';
}
root=（structDirect*）（fdisk+DISKSIZE+FATSIZE）;//根目录的地址1k+8k
root->directItem[0].sign=1;//根目录
root->directItem[0].firstDisk=ROOT_DISK_NO;//=9;//第9个盘块开始
strcpy（root->directItem[0].name,"."）;//定义其文件名为'.'
root->directItem[0].next=root->directItem[0].firstDisk;//子目录的起始盘块是根目录所在第一个盘块，即未出
//第一块
root->directItem[0].property='1';//1根目录
root->directItem[0].size=ROOT_DISK_SIZE;//即一个根目录项的空间大小196字节
/*指向上一级目录的目录项-----回指指针*/
root->directItem[1].sign=1;
root->directItem[1].firstDisk=ROOT_DISK_NO;
strcpy（root->directItem[1].name,".."）;
root->directItem[1].next=root->directItem[0].firstDisk;
root->directItem[1].property='1';
root->directItem[1].size=ROOT_DISK_SIZE;
for（i=2;i{//子目录最大只有5个表项
root->directItem[i].sign=0;
root->directItem[i].firstDisk=-1;
strcpy（root->directItem[i].name,""）;
root->directItem[i].next=-1;
root->directItem[i].property='0';
root->directItem[i].size=0;
}
if（（fp=fopen（"disk.bat","wb"））==NULL）
{
printf（"Error:
\nCan'tOpenTheFile\n"）;
return;
}
//虚拟到物理
if（fwrite（fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp）!
=1）
{
printf（"Error:
\n文件写入错误！
\n"）;
}
fclose（fp）;
}
voidenter（）
{
FILE*fp;
inti;
//重新回到初始空间---虚拟中操作
fdisk=（char*）malloc（MEM_D_SIZE*sizeof（char））;//申请1M空间
//判断disk文件是否存在
if（（fp=fopen（"disk.bat","rb"））==NULL）
{
printf（"Error:
\n打开文件出错！
\n"）;
return;
}
if（!
fread（fdisk,MEM_D_SIZE,1,fp））{//把磁盘文件disk.dat读入虚拟磁盘空间（内存）
//回到新申请的fdisk中
printf（"Error:
\n不能读文件！
\n"）;
exit（0）;
}
fat=（structFatItem*）（fdisk+DISKSIZE）;
root=（structDirect*）（fdisk+DISKSIZE+FATSIZE）;
fclose（fp）;
//最多能打开5个文件
for（i=0;i{
strcpy（user_openTable.openitem[i].name,""）;
user_openTable.openitem[i].firstdisk=-1;
user_openTable.openitem[i].size=0;
}
user_openTable.cur_size=0;
cur_dir=root;
bufferdir=（char*）malloc（DIR_LENGTH*sizeof（char））;
strcpy（bufferdir,"Root:
"）;
}
intcreate（char*name）
{
inti,j;
//文件名超过8字符
if（strlen（name）>8）//文件名大于8位
return（NAME_LONG）;
//重名check
for（j=2;j{
//如果同名则跳出
if（!
strcmp（cur_dir->directItem[j].name,name）&&cur_dir->directItem[j].prop
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