操作系统 实验报告 文件管理
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-1- 昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告
（ 201 —201 学年 第 二 学期 ）
课程名称：操作系统 开课实验室： 年 月 日
年级、专业、班 学号 姓名 成绩
实验项目名称 文件管理 指导教师
教师评语
教师签名：
年 月 日
一、实验目的
用C或C++语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的基本功能。从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。
二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图）
用C模拟实现文件系统的管理；要求设计一个多级目录结构的文件系统，能正确描述文件控制块，采用合理的外存分配方式，能实现基本的目录及文件的操作，包括创建、删除、重命名、复制、移动等功能，并对文件有一定的存取权限控制。
功能设计 :
Help 显示命令帮助
dir 显示当前目录下的文件和文件夹
exit 退出系统
create [文件名] 创建文本文件
cdir [目录名] 创建文件夹
read [文件名] 读取一个文件最多可同时读取五个
close[文件名] 关闭一个文件
edit [文件名] 编辑一个文件
cd [目录名] 进子目录或者上级目录
attr [文件名] 显示该文件的属性
del [文件名] 删除文件
rename [文件名] 重命名
-2-
编辑功能流程图 -3-
删除文件流程图 创建文件流程图
核心算法:
bool Format(void); //格式化
bool install(void); //装载虚拟硬盘的数据
void login(void); /用户登陆 -4- void showMenu(void);//显示功能菜单
bool onAction(void);//用户选择功能并执行
void createFile(string str);//创建文件
bool read(string str);//读取文件
void editFile(string str);//编辑文件
void Delete(string str);//删除一个文件
数据结构:
/*---------常变量------*/
const unsigned int BLOCK_SIZE=512; //块长
const unsigned int DATA_BLOCK_NUM=512; //数据块数量
const unsigned int DINODE_START=4*BLOCK_SIZE; //inode起始位置
const unsigned int DINODE_SIZE=512; //inode大小
const unsigned int DINODE_NUM=32; //inode数量
const unsigned int DATASTART=(2+DINODE_NUM)*BLOCK_SIZE; //数据区的开始地址
const unsigned int ACCOUNT_NUM=10; //用户数量
/*inode结构体*/
struct inode{
unsigned short di_tag; /*inode标识*/
unsigned short di_number; /*关联文件数，当为0时表示删除文件,如一个目录至少 包含两个文件:"."和".."*/
unsigned short di_mode; /*存取模式:0为目录,1为文件*/
unsigned short di_userID; /*当前inode所属用户 0为根目录ID,一次下去是管理员目 -5- 录、用户目录*/
unsigned short di_access; /*访问权限 0为不允许普通用户访问(公共目录),1为允许 普通用户访问*/
unsigned short di_size; /*文件大小,目录没有大小,值为0*/
unsigned short di_ctime; /* 创建时间 */
unsigned short di_mtime; /* 最后一次修改时间*/
unsigned short di_block[DATA_BLOCK_NUM]; /* 数据块块地址编号 */
};
/**超级块***/
struct super_block{
unsigned short s_inodes_count; /* 文件系统中inode的总数 */
unsigned short s_blocks_count; /* 数据块总数 */
unsigned short s_r_blocks_count; /* 保留块总数 */
unsigned short s_free_blocks_count; // 空闲块总数
unsigned short s_free_inodes_count; /* 空闲的inode总数 */
unsigned short s_log_block_size; /* block 的大小 */
};
/**账户信息**/
struct user{
unsigned short user_id; //用户ID
unsigned short user_access; //权限
string username; //用户名
string password; //密码
};
/**文件/目录结构**/
struct directory{ -6- string name; /*目录名*/
unsigned short d_ino; /*目录号*/
};
三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）。
计算机一台
四、实验方法、步骤
#include
#include
#include
#include
struct OpenFileTable //打开文件表数据结构
{
long offset; // 当前文件读写指针
char file_name[10]; // 文件名数组
long int file_start; // 文件起始块号
long int file_length; // 文件长度（字节）
};
struct FCB_Block //FCB数据结构
{
int flag; // 标志，-1表示未用，1表示文件用 -7- char file_name[10]; // 文件名数组
long int file_date; // 文件建立日期
long int file_time; // 文件建立时间
long int file_start; // 文件起始块号
long int file_length; // 文件长度（字节）
};
struct Super_Block // 超级块数据结构, 文件系统的分区信息，存放在0#物理块中
{
unsigned long int fs_totalsize; // 整个分区的总磁盘物理块数
unsigned long int fs_freesize; // 分区的所有空闲磁盘物理块数
unsigned int fs_blocksize; // 文件系统的物理块大小（字节）
unsigned int fs_fat_start; // FAT的起始磁盘物理块号
unsigned int fs_fat_size; // FAT占用的磁盘物理块数
unsigned int fs_dir_start; // 根目录的起始磁盘物理块号
unsigned int fs_dir_size; // 根目录占用的磁盘物理块数
unsigned int fs_data_start; // 数据区起始磁盘物理块号
unsigned long int fs_data_size; // 数据区的磁盘物理块数
};
const char DiskName[]="FileSys.dat"; //磁盘文件名
char rw_buffer[512]; // 读写使用的缓冲区
struct FCB_Block filefcb[130]; // 读写目录使用的数据结构 -8- struct Super_Block FsSupBlk; // 读写超级块使用的数据结构
long int fat_buffer[5000]; // 读写FAT使用的缓冲区，为简化在系统启动时全部装入内存,0为空闲
struct OpenFileTable OFT[16]; // 打开文件表，当前只使用OFT[0]
unsigned int block_size; // 物理块大小（字节）
unsigned long int total_disk_size; // 磁盘总容量（物理块数）
unsigned int total_dir_size; // 目录占有的物理块数
unsigned int total_fat_size; // FAT占有的物理块数
long int find_fcb; // 记录读FCB块的次数
FILE *fsPtr; // 模拟磁盘的文件指针
/*********************** 磁盘块的申请***********************************/
unsigned long int Get_Block(unsigned long int count) //分配count个物理快,返回首块指针，其它已经连接
{
unsigned long int tmp,firstblk,tmpcount;
unsigned long int i;
int flag=1;
if (count > FsSupBlk.fs_freesize)
