操作系統(tǒng)實驗三__文件管理

1、計算機操作系統(tǒng)課程實驗報告 題目文件管理 學(xué) 院:計算機學(xué)院 專 業(yè):計算機科學(xué)與技術(shù)姓名班級學(xué)號 2016年 12月22日實驗三 文件管理1.實驗?zāi)康模壕帉懸粋€簡單的二級文件系統(tǒng)實現(xiàn)程序，加深對文件系統(tǒng)的內(nèi)部功能和內(nèi)部實現(xiàn)的理解。要求模擬采用二級目錄結(jié)構(gòu)的磁盤文件系統(tǒng)的文件操作能實現(xiàn)相應(yīng)的命令，用輸入命令來模擬用戶程序中調(diào)用的文件操作。2.實驗內(nèi)容：最基本的文件操作 （1）創(chuàng)建文件 在創(chuàng)建一個新文件時，系統(tǒng)首先要為新文件分配必要的外存空間，并在文件系統(tǒng)的目錄中，為之建立一個目錄項。目錄項中應(yīng)該記錄新文件的文件名及其在外存的地址等屬性。 （2）刪除文件 當已不再需

2、要某文件時，可將它從文件系統(tǒng)中刪除。在刪除時，系統(tǒng)應(yīng)該先從目錄中找到要刪除的文件的目錄項，使之成為空項，然后回收該文件所占用的存儲空間。 （3）讀文件 在讀一個文件時，須在相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用中給出文件名和應(yīng)該讀入的內(nèi)存目標地址。此時，系統(tǒng)同樣要查找目錄，找到制定的目錄項，從中得到被讀文件在外存中的位置。在目錄項中，還有一個指針用于對文件的讀/寫。 （4）寫文件 在寫一個文件時，須在相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用中給出該文件名及該文件在內(nèi)存中的（源）地址。為此，也同樣須先查找目錄，找到指定文件的目錄項，在利用目錄中的寫指針進行寫操作。 （5）截斷文件 如果一個文件的內(nèi)容已經(jīng)陳舊而需要全部更新文件的內(nèi)容時，一種方法是

3、將此文件刪除，再重新創(chuàng)建一個新文件。但如果文件名及其屬性均無改變時，則可采取另一種所謂的截斷文件的方法，此即將原有文件的長度設(shè)置為0，或說放棄原有的文件內(nèi)容。 （6）設(shè)置文件的讀/寫位置 前述的文件讀/寫操作，都只提供了對文件順序存取的手段，即每次都是從文件的始端讀或?qū)憽ＴO(shè)置文件讀/寫位置的操作，用于設(shè)置文件讀/寫指針的位置，以便每次讀/寫文件時，不是從其始端而是從所設(shè)置的位置開始操作。也正因如此，才能改順序存取為隨機存取。3.設(shè)計實現(xiàn)：1）流程圖2）詳細設(shè)計源代碼#include <stdio.h>#include <string.h>#include <con

4、io.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#define MaxUser 100 /定義最多有100個用戶#define MaxDisk 512*1024 /定義磁盤空間大小#define commandAmount /對文件操作的指令數(shù)/存儲空間管理有關(guān)結(jié)構(gòu)體和變量char diskMaxDisk;/ 模擬512K的磁盤存儲空間typedef struct distTable /磁盤塊結(jié)構(gòu)體int maxlength;int start;int useFlag;distTable *next;diskNode;diskNo

5、de *diskHead;typedef struct fileTable /文件快結(jié)構(gòu)體char fileName10;int start; /文件在磁盤存儲空間的起始地址int length; /文件內(nèi)容長度int maxlength;/文件的最大長度char fileKind3;/文件的屬性-讀寫方式struct tm *timeinfo;bool openFlag;/判斷是否有進程打開了文件;int used = 0;/ 定義 MFD 目錄中用已有的用戶數(shù)/兩級目錄結(jié)構(gòu)體typedef struct user_file_directory /用戶文件目錄文件 UFDfileTable

6、*file;user_file_directory *next;UFD;typedef struct master_file_directory /主目錄文件char userName10;char password10;UFD *user;MFD;MFD userTableMaxUser;int userID = -1; /用戶登錄的 ID 號，值為-1 時表示沒有用戶登錄/文件管理void fileCreate(); /創(chuàng)建文件void fileDelet(); /刪除文件void fileWrite(); /寫文件void fileRead();/讀文件void fileRename()

7、; /重命名文件void fileFind(); /查詢文件void fileDir();/ 顯示某一用戶所有文件void fileClose(); /關(guān)閉已打開的文件void fileChange();/修改文件的讀寫方式int requestDist(int &stratPostion, int maxlength);/磁盤分配查詢void initDisk();/初始化磁盤void freeDisk(int startPostion);/磁盤空間釋放void diskShow();/顯示磁盤使用情況void initFile();/用戶管理void userCreate();in

8、t login();void userDelet();void userFind();/用戶登陸主界面void webUser();/用戶內(nèi)部界面 void webFile();int main()initDisk();initFile();webUser();return 0;void webUser()int i;while (1)printf("*n");printf("1.創(chuàng)建用戶 2.登陸用戶 n");printf("3.刪除用戶 4.查看用戶n");printf("0.退出系統(tǒng) n");printf(&

9、quot;*n");printf("請輸入操作號n");scanf("%d", &i);switch (i)case 0:exit(0); break;case 1:userCreate(); break;case 2:userID = login();if (userID != -1)webFile();break;case 3:userDelet(); break;case 4:userFind(); break;default:printf("您輸入的命令有誤，請重新選擇n");system("pau

10、se");system("cls");break;void userCreate()char c;char userName10;int i;if (used<MaxUser)printf("請輸入用戶名：");for (i = 0; c = _getch(); i+)if (c = 13) break;elseuserNamei = c;printf("%c", c);userNamei = '0'for (i = 0; i<used; i+)if (!strcmp(userTablei.use

11、rName, userName)printf("n");printf("該用戶名已存在,創(chuàng)建用戶失敗n");system("pause");system("cls");return;strcpy(userTableused.userName, userName);printf("n");printf("請輸入密碼：");for (i = 0; c = _getch(); i+)if (c = 13) break;elseuserTableused.passwordi = c;

12、printf("*");userTableuserID.passwordi = '0'printf("n");printf("創(chuàng)建用戶成功n");used+;system("pause");system("cls");elseprintf("創(chuàng)建用戶失敗，用戶已達到上限n");system("pause");system("cls");fflush(stdin);int login()char name10, psw10

13、;char c;int i, times;printf("請輸入用戶名:");for (i = 0; c = _getch(); i+)if (c = 13) break;elsenamei = c;printf("%c", c);namei = '0'for (i = 0; i < used; i+)if (!strcmp(userTablei.userName, name)break;if (i = used)printf("n 您輸入的用戶名不存在n");system("pause");

14、system("cls");return -1;for (times = 0; times<3; times+)memset(psw, '0', sizeof(psw);printf("n 請輸入密碼:");for (i = 0; c = _getch(); i+)if (c = 13) break;elsepswi = c;printf("*");printf("n");for (i = 0; i<used; i+)if (!strcmp(psw, userTablei.passwor

15、d)printf("用戶登錄成功n");system("pause");system("cls");break;if (i = used)printf("您輸入的密碼錯誤，您還有%d 次輸入機會n", 2 - times);if (times = 2) exit(0);else break;fflush(stdin);return i;void userDelet()int statePos;UFD *q;char name10, psw10;char c;int i, times, j;printf("

16、請輸入用戶名:");for (i = 0; c = _getch(); i+)if (c = 13) break;elsenamei = c;printf("%c", c);namei = '0'for (i = 0; i < used; i+)if (!strcmp(userTablei.userName, name)break;if (i = used)printf("n 您輸入的用戶名不存在n");system("pause");system("cls");elseq = us

17、erTablei.user->next;while (q)if (q->file != NULL)statePos = q->file->start;freeDisk(statePos);q = q->next;for (i, j = i+1; i <= used; j+, i+)userTablei = userTablej;printf("n 用戶刪除成功n");system("pause");system("cls");used-;void userFind()int i;printf(&qu

18、ot;用戶列表：n");for (i = 0; i < used; i+)printf("%sn", userTablei.userName);system("pause");system("cls");void webFile()int i;char name10, kind3;printf("*n");printf(" 1.創(chuàng)建 2.刪除 n");printf(" 3.寫入文件 4.查看文件內(nèi)容 n");printf(" 5.重命名 6.查看文件

19、屬性 n");printf(" 7.查看用戶文件 8.關(guān)閉文件 n");printf(" 9.修改文件權(quán)限 10.查看磁盤使用情況 n");printf(" 11.返回上級目錄 12.退出系統(tǒng) n");printf("*n");printf("請輸入操作號：");scanf("%d", &i);while (1)switch (i)case 1:fileCreate();break;case 2:fileDelet();break;case 3:fileWr

20、ite();break;case 4:fileRead();break;case 5:fileRename();break;case 6:fileFind();break;case 7:fileDir();break;case 8:fileClose();break;case 9:fileChange();break;case 10:diskShow();break;case 11:system("cls");webUser();break;case 12:exit(0);break;default:printf("輸入錯誤請重新輸入:");break;

21、scanf("%d", &i);void fileCreate()time_t rawtime;int startPos;char c;char fileName10, fileKind10, fileLength10;char command50;int length;/int i, k,j;printf(" 創(chuàng)建文件格式為 名稱 長度 權(quán)限（r、w、rw）:");fflush(stdin);gets(command);int i, k, j;for (i = 0, k = 0; commandi != ' ' i+, k+)f

22、ileNamek = commandi;fileNamek = '0'k = i;for (i = k + 1, k = 0; commandi != ' ' i+, k+)fileLengthk = commandi;fileLengthk = '0'k = i;j = 1;length = 0;/初始化文件長度for (i = strlen(fileLength) - 1; i >= 0; i-)/把字符串轉(zhuǎn)換為十進制length += (fileLengthi - 48)*j;j *= 10;for (i = k + 1, k = 0

23、; commandi != ' '&&commandi != '0' i+, k+)fileKindk = commandi;fileKindk = '0'UFD *fileNode, *p;for (p = userTableuserID.user->next; p != NULL; p = p->next)if (!strcmp(p->file->fileName, fileName)printf("文件重名，創(chuàng)建文件失敗n");system("pause");r

24、eturn;if (requestDist(startPos, length)fileNode = (UFD*)malloc(sizeof(UFD);fileNode->file = (fileTable*)malloc(sizeof(fileTable);strcpy(fileNode->file->fileName, fileName);strcpy(fileNode->file->fileKind, fileKind);fileNode->file->maxlength = length;fileNode->file->start =

25、 startPos;fileNode->file->openFlag = false;time(&rawtime);fileNode->file->timeinfo = localtime(&rawtime);fileNode->next = NULL;if (userTableuserID.user->next = NULL)userTableuserID.user->next = fileNode;elsep = userTableuserID.user->next;while (p->next) p = p->n

26、ext;p->next = fileNode;printf("創(chuàng)建文件成功n");system("pause");elseprintf("磁盤空間已滿或所創(chuàng)建文件超出磁盤空閑容量，磁盤空間分配失敗n");system("pause");void initDisk()diskHead = (diskNode *)malloc(sizeof(diskNode);diskHead->maxlength = MaxDisk;diskHead->useFlag = 0;diskHead->start

27、= 0;diskHead->next = NULL;void initFile()int i;for (i = 0; i<MaxUser; i+)/初始化用戶 UFD 目錄文件的頭指針userTablei.user = (UFD *)malloc(sizeof(UFD);userTablei.user->next = NULL;int requestDist(int &startPostion, int maxLength)int flag = 0; /標記是否分配成功diskNode *p, *q, *temp;p = diskHead;while (p)if (p

28、->useFlag = 0 && p->maxlength>maxLength)startPostion = p->start;q = (diskNode *)malloc(sizeof(diskNode);q->start = p->start;q->maxlength = maxLength;q->useFlag = 1;q->next = NULL;diskHead->start = p->start + maxLength;diskHead->maxlength = p->maxlength

29、- maxLength;flag = 1;temp = p;if (diskHead->next = NULL) diskHead->next = q;elsewhile (temp->next) temp = temp->next;temp->next = q;break;p = p->next;return flag;void freeDisk(int startPostion)diskNode *p;for (p = diskHead; p != NULL; p = p->next)if (p->start = startPostion)b

30、reak;p->useFlag = false;void fileDelet()char fileName10, command50;int i, k;fflush(stdin);printf(" 輸入文件名稱：");gets(command);for (i = 0, k = 0; commandi != '0' i+, k+)fileNamek = commandi;fileNamek = '0'UFD *p, *q, *temp;q = userTableuserID.user;p = q->next;while (p)if

31、(!strcmp(p->file->fileName, fileName) break;elsep = p->next;q = q->next;if (p)if (p->file->openFlag != true)/先判斷是否有進程打開該文件temp = p;q->next = p->next;freeDisk(temp->file->start); /磁盤空間回收free(temp);printf("文件刪除成功n");system("pause");elseprintf("該文件

32、正在被占用,刪除失敗n");system("pause");elseprintf("沒有找到該文件,請檢查輸入的文件名是否正確n");system("pause");void fileRead()int startPos, length;int k, i;char fileName10, command50;printf(" 輸入文件名稱：");fflush(stdin);gets(command);for (i = 0, k = 0; commandi != '0' i+, k+)fil

33、eNamek = commandi;fileNamek = '0'k = 0;UFD *p, *q;q = userTableuserID.user;for (p = q->next; p != NULL; p = p->next)if (!strcmp(p->file->fileName, fileName)break;if (p)startPos = p->file->start;length = p->file->length;p->file->openFlag = true;/文件打開標記printf(&quo

34、t;*n");for (int i = startPos; k<length; i+, k+)if (i % 50 = 0) printf("n"); /一行大于 50 個字符換行printf("%c", diski);printf("nn*n");printf("%s 文件正在被占用 , 請 先 將 其 關(guān) 閉n", p->file->fileName);system("pause");elseprintf("沒有找到該文件,請檢查輸入的文件名是否正確n&

35、quot;);system("pause");void fileWrite()char fileName10, command50;int i, k, startPos;printf(" 輸入文件名稱：");fflush(stdin);gets(command);for (i = 0, k = 0; commandi != '0' i+, k+)fileNamek = commandi;fileNamek = '0'UFD *p, *q;q = userTableuserID.user;for (p = q->nex

36、t; p != NULL; p = p->next)if (!strcmp(p->file->fileName, fileName)break;if (p)if (!strcmp(p->file->fileKind, "r")/判斷文件類型printf("該文件是只讀文件,寫入失敗n");system("pause");return;char str500;printf("please input content:n");gets(str);startPos = p->file-

37、>start;p->file->openFlag = true;/文件打開標記p->file->length = strlen(str);if (p->file->length>p->file->maxlength)printf("寫入字符串長度大于該文件的總長度,寫入失敗n");system("pause");return;for (i = startPos, k = 0; k<(int)strlen(str); i+, k+)diski = strk;printf("文件寫入

38、成功,請將該文件關(guān)閉n");system("pause");elseprintf("沒有找到該文件,請檢查輸入的文件名是否正確n");system("pause");void fileFind()char fileName10, command50;int i, k;printf(" 輸入文件名稱：");fflush(stdin);gets(command);for (i = 0, k = 0; commandi != '0' i+, k+)fileNamek = commandi;fil

39、eNamek = '0'UFD *p, *q;q = userTableuserID.user;for (p = q->next; p != NULL; p = p->next)if (!strcmp(p->file->fileName, fileName)break;if (p)printf("*n");printf("文件名：%sn", p->file->fileName);printf("文件長度：%dn", p->file->maxlength);printf(&

40、quot;文件在存儲空間的起始地址：%dn", p->file->start);printf("文件類型：%sn", p->file->fileKind);printf("創(chuàng)建時間：%sn", asctime(p->file->timeinfo);printf("*n");system("pause");elseprintf("沒有找到該文件,請檢查輸入的文件名是否正確n");system("pause");void fileCh

41、ange()char fileName10, fileKind10, command50;int i, k;fflush(stdin);printf(" 輸入文件名稱和新的文件權(quán)限：");gets(command);for (i = 0, k = 0; commandi != ' ' i+, k+)fileNamek = commandi;fileNamek = '0'for (k = i + 1, i = 0; commandk != '0' i+, k+)fileKindi = commandk;fileKindi = &

42、#39;0'UFD *p, *q;q = userTableuserID.user;for (p = q->next; p != NULL; p = p->next)if (!strcmp(p->file->fileName, fileName)break;if (p)strcpy(p->file->fileKind, fileKind);printf("修改文件類型成功n");system("pause");elseprintf("沒有找到該文件,請檢查輸入的文件名是否正確n");syst

43、em("pause");void fileRename()char fileName10, fileRename10, command50;int i, k;fflush(stdin);printf(" 輸入文件名稱和新的文件名稱：");gets(command);for (i = 0, k = 0; commandi != ' ' i+, k+)fileNamek = commandi;fileNamek = '0'for (k = i + 1, i = 0; commandk != '0' i+, k+

44、)fileRenamei = commandk;fileRenamei = '0'UFD *p, *q;q = userTableuserID.user;for (p = q->next; p != NULL; p = p->next)if (!strcmp(p->file->fileName, fileName)break;if (p)while (q->next)if (!strcmp(q->next->file->fileName, fileRename)printf("您輸入的文件名已存在,重命名失敗n"

45、;);system("pause");return;q = q->next;strcpy(p->file->fileName, fileRename);printf("重命名成功n");system("pause");elseprintf("沒有找到該文件,請檢查輸入的文件名是否正確n");system("pause");void fileDir()char userName10, command50;int i, k;printf(" 輸入用戶名稱：");fflush(stdin);gets(command);for (i = 0, k = 0; commandi != '0' i+, k+)userNamek = commandi;userNamek = '0'UFD *p;for (i = 0; i<MaxUser; i+)if (!strcmp(userTablei.userName, userName)k = i;break;if (i = MaxUser)printf("沒有找到該用戶，請檢查輸入用戶名是否