文件管理实验报告

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（2012 —2013 学年第二学期）课程名称：操作系统开课实验室：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。

文件通常存放在外存（如磁盘、磁带）上，可以作为一个独立单位存放和实施相应的操作（如打开、关闭、读、写等）。

为了加快对文件的检索，往往将文件控制块集中在一起进行管理。

这种文件控制块的有序集合称为文件目录。

文件控制块就是其中的目录项。

下图示例一种目录的组织形式。

模拟一个文件系统，包括目录文件，普通文件，并实现对它们的一些基本操作。

假定每个目录文件最多只能占用一个块；一个目录项包括文件名（下一级目录名），文件类型，文件长度，指向文件内容（下一级目录）的指针内容。

普通文件可以只用目录项（FCB）代表。

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//利用交互式命令实现树型目录结构和文件管理,同时利用位示图表示外存的分配情况，新建文件时分配必要的空间，模拟文件分配表记录文件在外存上的存储方式。

了解系统对文件的操作。

//在文件中保存目录内容，创建文件或子目录可以用命令行命令：MD、CD、RD、MK（创建文件）、DEL（删除文件）和DIR#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<time.h>#include <locale.h>using namespace std;#define beginsize 5#define LENGTH 3typedef struct{i nt data[LENGTH];}Indireone;typedef struct{I ndireone * first[LENGTH];}Indiretwo;typedef struct{I ndiretwo * second[LENGTH]; }Indirethree;typedef struct Node{i nt begin[beginsize];I ndireone * one;I ndiretwo * two;I ndirethree * three;}Mixtab;typedef struct NODE{c har name[50];i nt type;//是文件还是目录i nt size;//如果是文件给出大小s truct NODE *next;//兄弟结点s truct NODE * sub;//子节点s truct NODE * father;//父亲节点M ixtab * table;}FCB;//文件控制块FCB * root;FCB * present;FCB * finding;char stringname[300];int Bitmap[16][16];//位示图int leftbit=0;void Initall(){i nt i,j;s rand( time(NULL) );f or(i=0;i<16;i++){//初始化位示图for(j=0;j<16;j++){Bitmap[i][j]=rand()%2;}}r oot=(FCB *)malloc(sizeof(FCB)); s trcpy(root->name,"\\");r oot->type=0;r oot->size=0;r oot->next=NULL;r oot->father=root;r oot->sub=NULL;f or(i=0;i<16;i++){for(j=0;j<16;j++){if(Bitmap[i][j]==0){leftbit++;}}}}//判断分配外存时候是不是足够int Judgeenough(int n){i f(leftbit>=n)return 1;e lse return 0;}//添加时候用void Addpoint(FCB * f){F CB * temp;i f(present->sub==NULL){present->sub=f;}e lse{temp=present->sub;while(temp->next!=NULL){temp=temp->next;}temp->next=f;f->next=NULL;}}//删除时候用void Delpoint(FCB *f){F CB * temp=present->sub;i f(temp==f){present->sub=temp->next;delete(f);}e lse{while(temp->next!=f){temp=temp->next;}temp->next=f->next;delete(f);}}//查找是不是已经存在int Isexist(char ary[],int x){F CB * temp;i f(present->sub==NULL){return 0;}e lse{temp=present->sub;while(temp!=NULL){if((!strcmp(temp->name,ary))&&(temp->type==x)){finding=temp;return 1;}temp=temp->next;}return 0;}}void Mdlist(){c har listname[50];c in>>listname;F CB * temp;i f(Isexist(listname,0)){cout<<"子目录或文件"<<listname<<"已存在。

"<<endl; }e lse{temp=(FCB *)malloc(sizeof (FCB));temp->father=present;strcpy(temp->name,listname);temp->next=NULL;temp->sub=NULL;temp->type=0;temp->size=0;Addpoint(temp);}}//创建文件void Mkfile(){//处理二级时候有错误c har listname[50];i nt length,i,j,k,leg=0;F CB * temp;i f(getchar()=='\n'){length=0;}e lse{cin>>length;}i f(Isexist(listname,1)){cout<<"子目录或文件"<<listname<<"已存在。

"<<endl; }e lse if(Judgeenough(length)==0){cout<<"外存不够。

"<<endl;}e lse{temp=(FCB *)malloc(sizeof (FCB));temp->father=present;strcpy(temp->name,listname);temp->next=NULL;temp->sub=NULL;temp->type=1;temp->size=length;Addpoint(temp);if(length!=0){leftbit=leftbit-length;Mixtab * m=(Mixtab *)malloc(sizeof (Mixtab));for (k=0;k<beginsize;k++){m->begin[k]=-1;}m->one=NULL;m->two=NULL;m->three=NULL;if(length<=beginsize){//直接地址够用时候for(k=0;k<length;k++){//for(i=0;i<16;i++){for(j=0;j<16;j++){if(Bitmap[i][j]==0){m->begin[k]=i*16+j;Bitmap[i][j]=1;leg=1;break;}}if(leg==1){leg=0;break;}}}}//if(length<=beginsize)else if(length<=(beginsize+LENGTH)){//用一级索引的时候for(k=0;k<beginsize;k++){//直接的存储上for(i=0;i<16;i++){for(j=0;j<16;j++){if(Bitmap[i][j]==0){m->begin[k]=i*16+j;Bitmap[i][j]=1;leg=1;break;}}if(leg==1)leg=0;break;}}}leg=0;Indireone * tempone=(Indireone *)malloc(sizeof (Indireone)); for (k=0;k<LENGTH;k++){tempone->data[k]=-1;}for(k=0;k<(length-beginsize);k++){//一级索引分配for(i=0;i<16;i++){for(j=0;j<16;j++){if(Bitmap[i][j]==0){tempone->data[k]=i*16+j;Bitmap[i][j]=1;leg=1;break;}}if(leg==1)leg=0;break;}}}m->one=tempone;}//else if(length<=(beginsize+LENGTH))else if(length<=(beginsize+LENGTH+LENGTH*LENGTH)) {//当用二级索引时候for(k=0;k<beginsize;k++){//直接的存储上for(i=0;i<16;i++){for(j=0;j<16;j++){if(Bitmap[i][j]==0){m->begin[k]=i*16+j;Bitmap[i][j]=1;leg=1;break;}}if(leg==1){leg=0;break;}}}leg=0;Indireone * tempone=(Indireone *)malloc(sizeof (Indireone)); for(k=0;k<LENGTH;k++){//一级索引分配for(i=0;i<16;i++){for(j=0;j<16;j++){if(Bitmap[i][j]==0){tempone->data[k]=i*16+j;Bitmap[i][j]=1;leg=1;break;}}if(leg==1){leg=0;break;}}}m->one=tempone;leg=0;Indiretwo * temptwo=(Indiretwo *)malloc(sizeof (Indiretwo)); int twostep=(length-beginsize-LENGTH)/LENGTH;for(k=0;k<LENGTH;k++){temptwo->first[k]=NULL;}if(twostep==0){ //当只有一层时候Indireone * tone=(Indireone *)malloc(sizeof (Indireone));for (k=0;k<LENGTH;k++){tone->data[k]=-1;}for(k=0;k<(length-beginsize-LENGTH);k++){for(i=0;i<16;i++){for(j=0;j<16;j++){if(Bitmap[i][j]==0){tone->data[k]=i*16+j;Bitmap[i][j]=1;leg=1;break;}}if(leg==1){leg=0;break;}}}temptwo->first[twostep]=tone;}else{//当有多层时候leg=0;for(int n=0;n<twostep;n++){//对整层分配Indireone * tone=(Indireone *)malloc(sizeof (Indireone));for(k=0;k<LENGTH;k++){for(i=0;i<16;i++){for(j=0;j<16;j++){if(Bitmap[i][j]==0){tone->data[k]=i*16+j;Bitmap[i][j]=1;leg=1;break;}}if(leg==1){leg=0;break;}}temptwo->first[n]=tone;}}leg=0;//分配散的Indireone * teone=(Indireone *)malloc(sizeof (Indireone));for (k=0;k<LENGTH;k++){teone->data[k]=-1;}for(k=0;k<(length-beginsize-LENGTH-twostep*LENGTH);k++) {for(i=0;i<16;i++){for(j=0;j<16;j++){if(Bitmap[i][j]==0){teone->data[k]=i*16+j;Bitmap[i][j]=1;leg=1;break;}}if(leg==1){leg=0;break;}}}temptwo->first[twostep]=teone;}m->two=temptwo;}//else if(length<=(beginsize+LENGTH+LENGTH*LENGTH))temp->table=m;}//if(length!=0)else{temp->table=NULL;}}}//void Showtime(){s etlocale(LC_TIME,"");time_t TIME;struct tm *TM;char ch1[81];time(&TIME);TM=gmtime(&TIME);strftime(ch1,80,"%x",TM);cout<<ch1;}//查找* ？int Searchar(char ch,char array[]) {f or(int i=0;i<strlen(array);i++){if(ch==array[i]){return i;}}r eturn -1;}//*时候查找a在b中是不是存在int Searchstring(char a[],char b[]) {i nt j,i,t;i f(strlen(a)>strlen(b))return -1;e lse{for(i=0;i<=(strlen(b)-strlen(a));i++){t=i;for(j=0;j<strlen(a);j++){if(b[t]!=a[j])break;else t++;}if(j==(strlen(a)))return i;}}r eturn -1;}//void Dir1(FCB * f,int listnum,int filenum,int allsize) {F CB * temp,* temp2;i f(f->sub!=NULL){temp=f->sub;Showtime();if(temp->type==0){cout<<"\t<DIR>\t\t"<<temp->name<<endl;listnum++;}else{cout<<"\t\t "<<temp->size<<"\t"<<temp->name<<endl;filenum++;allsize+=temp->size;}if(temp->next!=NULL){temp2=temp->next;while(temp2!=NULL){Showtime();if(temp2->type==0){cout<<"\t<DIR>\t\t"<<temp2->name<<endl;listnum++;}else{cout<<"\t\t "<<temp2->size<<"\t"<<temp2->name<<endl;filenum++;allsize+=temp2->size;}temp2=temp2->next;}}}e lse{cout<<"\t\t "<<f->size<<"\t"<<f->name<<endl;filenum++;allsize+=f->size;}c out<<"\t "<<filenum<<"个文件\t "<<allsize<<endl;c out<<"\t "<<listnum<<"个目录\t "<<leftbit<<"可用"<<endl; }//void Dirall(){i nt listnum=2;i nt filenum=0;i nt allsize=0;i nt i;c har filename[50];S howtime();c out<<"\t<DIR>"<<"\t\t."<<endl;S howtime();c out<<"\t<DIR>"<<"\t\t.."<<endl;i f(getchar()=='\n'){Dir1(present,listnum,filenum,allsize);}e lse{cin>>filename;if ((!strcmp(filename,"."))||(!strcmp(filename,"*"))){Dir1(present,listnum,filenum,allsize);}else if (!strcmp(filename,"..")){Dir1(present->father,listnum,filenum,allsize);}else{if(Isexist(filename,0)||Isexist(filename,1)){//处理单个// Dir1(finding,listnum,filenum,allsize);if(finding->type==0){cout<<"\t<DIR>\t\t"<<finding->name<<endl;listnum++;}else{cout<<"\t\t "<<finding->size<<"\t"<<finding->name<<endl;filenum++;allsize+=finding->size;}}////处理* ？的情况else if(Searchar('*',filename)!=-1){//当有*时候char tempfilename2[50];char tempfilename1[50];int place=Searchar('*',filename);if ((place>0)&&(place<(strlen(filename)-1))){//当*在中间时候for (i=0;i<=place-1;i++){//============================================tempfilename1[i]=filename[i];}for (i=place+1;i<strlen(filename);i++)//============================={tempfilename2[i-place-1]=filename[i];}}if(place==0){//当*在最开始时候for (i=place+1;i<strlen(filename);i++)//============================={tempfilename2[i-place-1]=filename[i];}}else if (place==(strlen(filename)-1)){//当*在最后时候for (i=0;i<=place-1;i++){//============================================tempfilename1[i]=filename[i];}}FCB * temp=present->sub;while(temp!=NULL){if (place==0){//if(Searchstring(tempfilename2,temp->name)!=-1){//找到时候if(temp->type==0){cout<<"\t<DIR>\t\t"<<temp->name<<endl;listnum++;}else{cout<<"\t\t "<<temp->size<<"\t"<<temp->name<<endl;filenum++;allsize+=temp->size;}}}else if(place==(strlen(filename)-1)){//if(Searchstring(tempfilename1,temp->name)!=-1){//if(temp->type==0){cout<<"\t<DIR>\t\t"<<temp->name<<endl;listnum++;}else{cout<<"\t\t "<<temp->size<<"\t"<<temp->name<<endl;filenum++;allsize+=temp->size;}}}else{int t1=Searchstring(tempfilename1,temp->name);int t2=Searchstring(tempfilename2,temp->name);if((Searchstring(tempfilename2,temp->name)!=-1)&&(Searchstring(tempfilename1,temp->name)!=-1)&&(t2>t1)){//if(temp->type==0){cout<<"\t<DIR>\t\t"<<temp->name<<endl;listnum++;}else{cout<<"\t\t "<<temp->size<<"\t"<<temp->name<<endl;filenum++;allsize+=temp->size;}}}temp=temp->next;}}else if(Searchar('?',filename)!=-1){//当有？时候int place=Searchar('?',filename);}cout<<"\t "<<filenum<<"个文件\t "<<allsize<<endl;cout<<"\t "<<listnum<<"个目录\t "<<leftbit<<"可用"<<endl;}}}//删除子目录void Delelist(){c har listname[50];c in>>listname;i f(Isexist(listname,0)==0){cout<<"系统找不到指定的文件。