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

#include

#include

#include

using namespace std;

#define beginsize 5

#define LENGTH 3

typedef 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"<

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"<

e lse if(Judgeenough(length)==0)

{

cout<<"外存不够。"<

}

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

{

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

{

//

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

{//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

{

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

{//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

{//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

{

temptwo->first[k]=NULL;

}

if(twostep==0)

{ //当只有一层时候

Indireone * tone=(Indireone *)malloc(sizeof (Indireone));

for (k=0;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

{//对整层分配

Indireone * tone=(Indireone *)malloc(sizeof (Indireone));

for(k=0;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

{

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<

}

//查找* ？

int Searchar(char ch,char array[]) {

f or(int i=0;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

{

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();