实验5Linux文件管理课案.docx
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实验5Linux文件管理课案
实验5Linux文件管理
学校：
FJUT学号：
3131903229班级：
计算机1302姓名：
姜峰
注：
本次实验为了简化操作，均采用指定文件名和目录名，其中路径也为指定路径。
一.实验学时与类型
学时：
2，课外学时：
自定
实验类型：
验证、设计性实验
二.实验目的
（1）了解操作系统文件系统的工作原理和工作方式；
（2）了解文件和目录操作的系统调用用户接口；
（3）了解Linux提供的文件系统调用的使用方法。
三.实验内容
（1）利用Linux有关系统调用函数编写一个文件工具filetools，要求具有下列功能：
功能
命令行
0.退出
exit
1.创建新文件
createfilefilename
2.写文件
writefilename
3.读文件
readfilename
4.复制文件
Copysrcname,dstname
5.修改文件权限
chmodfilenamemode
6.查看文件权限
lsmodfilename
7.创建目录
createdirpathname
8.查看目录
lspathname
9.删除目录
rmdirpathpame
10.切换当前目录
cdpathname
11建立符号链接
lnfilesysfile
具体编程实现时，可以以菜单方式（左栏）提供功能选择，也可以按命令行方式（右栏）动态输入有关命令。
头文件：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
主界面源码：
intmain（）
{
intn;
while
（1）
{
printf（"0.退出\n1.创建新文件\n2.写文件\n3.读文件\n4.复制文件\n"）;
printf（"5.修改文件权限\n6.查看文件权限\n7.创建子目录8.查看目录\n"）;
printf（"9.删除子目录\n10.改变当前目录到指定目录\n11.建立符号链接\n"）;
printf（"PleaseInputYourChoice:
"）;
scanf（"%d",&n）;
switch（n）
{
case0:
Quit（）;break;
case1:
CreateFile（）;break;
case2:
WriteInFile（）;break;
case3:
ReadInFile（）;break;
case4:
CopyFile（）;break;
case5:
AlterFileAuthority（）;break;
case6:
ViewFileAuthority（）;break;
case7:
CreateSubdirectory（）;break;
case8:
ViewFilePathname（）;break;
case9:
DeleteSubdirectory（）;break;
case10:
CdToDestination（）;break;
case11:
LinkOperating（）;break;
default:
printf（"Youhaveawrongchoice!
\n"）;
}
printf（"\n"）;
}
return0;
}
实验过程截图：
1.退出
源码：
voidQuit（）//0.退出
{
exit（0）;
}
2.创建新文件
原来文件夹中的文件：
创建了一个为空的jiangfeng.c：
源码：
voidCreateFile（）//1.创建新文件
{
intfp;
if（（fp=open（"/home/test5/jiangfeng.c",O_CREAT|O_TRUNC|O_RDWR,0666））<0）
{
perror（"open"）;
}
else
{
printf（"Createfile:
jiangfeng.c\n"）;
}
getchar（）;
if（close（fp）<0）
{
perror（"close"）;
}
else
{
printf（"Closefile:
jiangfeng.c\n"）;
}
}
3.写文件
向jiangfeng.c中写入数据：
打开jiangfeng.c查看：
源码：
voidWriteInFile（）//2.写文件
{
intfp;
charbuf[1024];
if（（fp=open（"/home/test5/jiangfeng.c",O_CREAT|O_APPEND|O_RDWR,0666））<0）
{
perror（"open"）;
}
else
{
printf（"Openfile:
jiangfeng.c\n"）;
}
printf（"Pleaseinputyourdata（<1024bytes）:
\n"）;
scanf（"%s",buf）;
if（write（fp,buf,strlen（buf））<0）
{
perror（"write"）;
}
else
{
printf（"WrittenSuccess!
\n"）;
}
getchar（）;
if（close（fp）<0）
{
perror（"close"）;
}
else
{
printf（"Closefile:
jiangfeng.c\n"）;
}
}
4.读文件
从jiangfeng.c中读数据：
再次写入一段数据：
再次从文件中读数据发现刚才的数据附在末尾，表面写数据是从文件末尾开始写的：
源码：
voidReadInFile（）//3.读文件
{
intfp;
char*buf;
intfront,rear;
if（（fp=open（"/home/test5/jiangfeng.c",O_RDWR,0666））<0）
{
perror（"open"）;
}
else
{
printf（"Openfile:
jiangfeng.c\n"）;
}
getchar（）;
rear=lseek（fp,0,SEEK_END）;
front=lseek（fp,0,SEEK_SET）;//设置文件指针位置
front=rear-front;
buf=（char*）malloc（front）;
if（read（fp,buf,front+1）<0）
{
perror（"read"）;
}
else
{
printf（"ReadSuccess!
\n"）;
}
printf（"%s\n",buf）;
getchar（）;
if（close（fp）<0）
{
perror（"close"）;
}
else
{
printf（"Closefile:
jiangfeng.c\n"）;
}
}
5.复制文件
在本目录下又创建一个jiangfengcopy.c的文件并将jiangfeng.c的数据copy到其中
观察jiangfengcopy.c的数据与jiangfeng.c数据对比：
源码：
voidCopyFile（）//4.复制文件
{
intfp,fd;
char*buf;
intfront,rear;
if（（fp=open（"/home/test5/jiangfeng.c",O_RDWR,0666））<0）
{
perror（"open"）;
}
else
{
printf（"Openfile:
jiangfeng.c\n"）;
}
getchar（）;
rear=lseek（fp,0,SEEK_END）;
front=lseek（fp,0,SEEK_SET）;//设置文件指针位置
front=rear-front;
buf=（char*）malloc（front）;
if（read（fp,buf,front+1）<0）
{
perror（"read"）;
printf（"CopyError!
\n"）;
}
else
{
if（（fd=open（"/home/test5/jiangfengcopy.c",O_CREAT|O_TRUNC|O_RDWR,0666））<0）
{
perror（"open"）;
printf（"CopyError!
\n"）;
}
if（write（fd,buf,strlen（buf））<0）
{
perror（"write"）;
printf（"CopyError!
\n"）;
}
else
{
printf（"Copyfromjiangfeng.ctojiangfengcopy.cSuccess!
\n"）;
}
}
getchar（）;
if（close（fp）<0||close（fd）<0）
{
perror（"close"）;
}
else
{
printf（"Closefile:
jiangfeng.candjiangfengcopy.c\n"）;
}
}
6.修改文件权限以及查看文件权限
先查看原本文件权限：
再修改文件权限：
已改为“读”权限：
源码：
voidAlterFileAuthority（）//5.修改文件权限
{
intn;
printf（"0.读，写，执行1.读2.写3.执行\n"）;
printf（"PleaseInputYourChoice:
"）;
scanf（"%d",&n）;
switch（n）
{
case0:
chmod（"/home/test5/jiangfeng.c",S_IRWXU）;break;//读，写，执行
case1:
chmod（"/home/test5/jiangfeng.c",S_IRUSR）;break;//读
case2:
chmod（"/home/test5/jiangfeng.c",S_IWUSR）;break;//写
case3:
chmod（"/home/test5/jiangfeng.c",S_IXUSR）;break;//执行
default:
printf（"Youhaveawrongchoice!
\n"）;
}
}
voidViewFileAuthority（）//6.查看文件权限
{
char*path="/bin/ls";
char*argv[4]={"ls","-l","/home/test5/jiangfeng.c",NULL};
execv（path,argv）;//执行ls–ljiangfeng.c
}
7.创建子目录
可看到目录中出现jiangfeng的子目录：
源码：
voidCreateSubdirectory（）//7.创建子目录
{
if（mkdir（"/home/test5/jiangfeng",S_IRWXU）<0）
{
perror（"mkdir"）;
}
else
{
printf（"CreateSuccess!
\n"）;
}
}
8.
查看目录
查看当前目录下的文件：
源码：
voidViewFilePathname（）//8.查看目录
{
char*path="/bin/ls";
char*argv[4]={"ls","-l",NULL};
execv（path,argv）;//执行ls–l
}
9.删除子目录
观察后，发现已将jiangfeng子目录删除：
源码：
voidDeleteSubdirectory（）//9.删除子目录
{
if（rmdir（"/home/test5/jiangfeng"）<0）
{
perror（"rmdir"）;
}
else
{
printf（"DeleteSuccess!
\n"）;
}
}
10.改变当前目录到指定目录（到test3中）
查看当前目录下文件，说明已经转到test3下。
源码：
voidCdToDestination（）//10.改变当前目录到指定目录
{
if（chdir（"/home/test3"）<0）
{
perror（"chdir"）;
}
else
{
printf（"UpdateSuccess!
\n"）;
}
}
11.
建立符号链接
建立一个名为jiang.c的链接
查看目录，发现链接已建立：
源码：
voidLinkOperating（）//11.建立符号链接
{
if（link（"jiangfeng.c","jiang.c"）<0）
{
perror（"link"）;
}
else
{
printf（"CreateSuccess\n"）;
}
}
（2）利用winhex工具解析FAT文件系统格式，并给出文件系统类型有关分析数据。
提示：
由于磁盘容量通常较大，可选择一个小容量U盘进行分析。
（选做）
我采用u盘详情如下：
此图为winhex分析后的主界面：
启动扇区放在物理空间的第一个地址：
FAT1区：
FAT2区：
容量备用区：
剩余空间区：
这些为u盘内数据（删除后的文件均为半透明显示）：
对于FAT32系统格式详情请参考
四.相关实验指导
1．文件系统调用
（1）打开或新建文件系统调用open函数
intopen（constchar*pathname,intflags）;
intopen（constchar*pathname,intflags,mode_tmode）;
intcreat（constchar*pathname,mode_tmode）;【与intopen（pathname,O_WRONLY｜O_CREAT|O_TRUNC,mode）;作用相同】
参数说明：
◆pathname：
要打开或新建的文件名称。
◆flags：
标志位，指定打开文件的操作方式及打开时的一些行为。
O_RDONLY--只读O_WRONLY—只写O_RDWR—可读可写
还可以用或运算对下列标志进行组合
O_CREAT---如果文件不存在则创建，存在则不再创建
O_TRUNC---如果文件已存在，则清除文件原有内容
O_EXECL---如果文件已存在，又设置了O_CREAT，则强制open失败
O_APPEND---每次写入时从文件尾部开始。
例：
创建一个可读可写的文件file1，可用fd=open（“file1”,O_CREAT|O_RDWR）;
◆mode：
用于指定新文件的权限标志位。
如果打开时使用了O_CREAT标志创建新文件，则一般都要给出mode参数，它的一些常用取值如下所示，这些值可以用按位或的方式组合使用。
新文件的所属用户和所属组则是创建它的进程的所属用户和所属组。
权限标志定义 对应的八进制值 含义
S_IRWXU 00700 文件所属用户有读写和执行权限
S_IRUSR（S_IREAD） 00400 文件所属用户有读权限
S_IWUSR（S_IWRITE） 00200 文件所属用户有写权限
S_IXUSR（S_IEXEC） 00100 文件所属用户有执行权限
S_IRWXG 00070 组内用户有读写和执行权限
S_IRGRP 00040 组内用户有读权限
S_IWGRP 00020 组内用户有写权限
S_IXGRP 00010 组内用户有执行权限
S_IRWXO 00007 其他用户有读写和执行权限
S_IROTH 00004 其他用户有读权限
S_IWOTH 00002 其他用户有写权限
S_IXOTH 00001 其他用户有执行权限
◆返回值：
操作成功则返回文件描述符，否则返回-1并设置标量errno的值。
（2）ssize_tread（intfd,void*buf,size_tcount）;//读文件中数据
（3）ssize_twrite（intfd,constvoid*buf,size_tcount）;//将数据写入文件
（4）intlseek（intfd,offset_toffseet,intwhence）;//文件读写指针定位
origin：
SEEK_CUR当前位置、SEEK_SET文件开始、SEEK_END文件尾
（5）intclose（intfd）;//关闭文件
（6）intchmod（char*pathname,mode_tmode）;//更改文件权限
mode参数与open函数中的mode参数相同
（7）intmkdir（constchar*path,mode_tmode）;//mode是子目录的权限
（8）intrmdir（constchar*path）;//删除子目录
（9）intchdir（constchar*path）;//切换当前目录
（10）DIR*opendir（constchar*path）;//打开目录，失败时返回空指针
（11）intclosedir（DIR*dirp）;//关闭已打开的目录
（12）structdirent*readdir（DIR*dir_handle）;//读取dir_handle目录下目录项，返回dirent结构体指针，若已无未读目录项返回NULL。
dirent结构体成员如下：
structdirent
{
longd_ino;//inodenumber索引节点号
off_td_off;//offsettothisdirent在目录文件中的偏移
unsignedshortd_reclen;//lengthofthisd_name文件名长
unsignedchard_type;//thetypeofd_name文件类型
chard_name[NAME_MAX+1];//文件全名，最长255字符
}
（13）intlink（constchar*oldpath,constchar*newpath）;
//以newpath为名建立一个硬链接到oldpath，成功返回0，失败为-1。
如：
link（“etc/passwd”,”pass”）;
（14）intsymlink（constchar*oldpath,constchar*newpath）;//建立符号链接
（15）intunlink（constchar*pathname）;//取消指定的链接
2．文件操作类C语言库函数
（1）FILE*fopen（constchar*filename,constchar*mode）;//打开或创建文件
参数说明：
filename同上面pathname，mode说明如下：
r或rb打开只读文件，b表示二进制文件。
r+或rb+打开可读写的文件，该文件必须存在。
w或wb打开只写文件，若文件存在则文件长度清为0，即该文件内容会消失。
若文件不存在则建立该文件。
w+或wb+打开可读写文件，若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失。
若文件不存在则建立该文件。
a或ab以附加的方式打开只写文件。
若文件不存在，则会建立该文件。
a+或ab+以附加方式打开可读写的文件。
若文件不存在，则会建立文件。
由fopen（）所建立的新文件会具有S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IWGRP|S_IROTH|S_IWOTH（0666）权限。
（2）size_tfwrite（constvoid*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*stream）;//写文件
（3）size_tfread（void*buffer,size_tsize,size_tcount,FILE*stream）;//读文件
（4）intfseek（FILE*stream,longoffset,intorigin）;//文件读写指针定位
origin：
SEEK_CUR当前位置、SEEK_SET文件开始、SEEK_END文件尾
（5）intfclose（FILE * stream）;//关闭文件
备注：
在实现程序功能时，推荐调用上述函数，当然也可以调用linux相关命令。
3.有关头文件
#include
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