实验二--文件系统模拟设计

实验二文件系统模拟设计一、实验目的通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现。二、实验内容为linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点：（1）可以实现下列几条命令（至少4条）；login用户登录dir列文件目录create创建文件delete删除文件open打开文件close关闭文件read读文件write写文件（2）列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度；（3）源文件可以进行读写保三、实验内容指导提示（1）首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。主目录和子目录都以文件的形式存放于磁盘，这样便于查找和修改。（2）用户创建的文件，可以编号存储于磁盘上。如file0，file1,file2...并以编号作为物理地址，在目录中进行登记。★★★★★《程序设计思想参考》程序设计(1)设计思想本系统是模拟实现多用户多目录的文件系统（8个用户）,在系统出现登录后,输入用户与口令,在用户登录系统后,可建立文件卷,将用户输入的文件保存在指定的文件中。系统的命令与其命令的具体实现，此模拟系统共提供了上述命令,并根据命令的含义与要求,用C++编程来完成所有具体操作。该系统可以模拟完成用户的登陆和验证,列出文件和目录,新建目录,改变目录,创立和编写文件,删除文件和退出系统等功能。【注：在linux下用g++编译C++】(2)主要数据结构用户结构：账号与密码结构typedefstructusers{charname[8];charpwd[10];}users;本系统有8个默认的用户名,前面是用户名,后面为密码,用户登陆时只要输入正确便可进入系统,否则提示失败要求重新输入。usersusrarray[8]={usr1,usr1,usr2,usr2,usr3,usr3,usr4,usr4,usr5,usr5,usr6,usr6,usr7,usr7,usr8,usr8,};(3)数据结构说明a)文件结构链表structfnode{charfilename[FILENAME_LENGTH];intisdir;intisopen;charcontent[255];fnode*parent;fnode*child;fnode*prev;fnode*next;};b)函数介绍fnode*initfile(charfilename[],intisdir);//初始化文件或目录voidcreateroot();//建立系统根目录intrun();系统运行intfindpara(char*topara);对参数进行处理boolchklogin(char*users,char*pwd);检查账号与口令voidhelp();命令列表intmkdir();建立目录intcreate();建立文件intread();读取文件intwrite();写入文件intdel();删除文件intcd();切换目录intdir();文件与目录列表(4)各模块流程图(5)、模拟文件系统参考程序清单#includestdio.h#includeiostream.h#includestring.h#includeiomanip.h#defineFILENAME_LENGTH10//文件名称长度#defineCOMMAND_LENGTH10//命令行长度#definePARA_LENGTH30//参数长度//账号结构typedefstructusers{charname[8];charpwd[10];}users;//文件结构structfnode{charfilename[FILENAME_LENGTH];intisdir;intisopen;charcontent[255];fnode*parent;fnode*child;fnode*prev;fnode*next;};//账号usersusrarray[8]={usr1,usr1,usr2,usr2,usr3,usr3,usr4,usr4,usr5,usr5,usr6,usr6,usr7,usr7,usr8,usr8,};fnode*initfile(charfilename[],intisdir);voidcreateroot();intrun();intfindpara(char*topara);boolchklogin(char*users,char*pwd);voidhelp();intmkdir();intcreate();intread();intwrite();intdel();intcd();intdir();fnode*root,*recent,*temp,*ttemp;charpara[PARA_LENGTH],command[COMMAND_LENGTH],temppara[PARA_LENGTH],recentpara[PARA_LENGTH];//创建文件与目录结点fnode*initfile(charfilename[],intisdir){fnode*node=newfnode;strcpy(node-filename,filename);node-isdir=isdir;node-isopen=0;node-parent=NULL;node-child=NULL;node-prev=NULL;node-next=NULL;returnnode;}//创建文件存储结点voidcreateroot(){recent=root=initfile(/,1);root-parent=NULL;root-child=NULL;root-prev=root-next=NULL;strcpy(para,/);}intmkdir(){temp=initfile(,1);cintemp-filename;if(recent-child==NULL){temp-parent=recent;temp-child=NULL;recent-child=temp;temp-prev=temp-next=NULL;}else{ttemp=recent-child;while(ttemp-next){ttemp=ttemp-next;if(strcmp(ttemp-filename,temp-filename)==0&&ttemp-isdir==1){printf(对不起,目录已存在!);return1;}}ttemp-next=temp;temp-parent=NULL;temp-child=NULL;temp-prev=ttemp;temp-next=NULL;}return1;}intcreate(){temp=initfile(,0);cintemp-filename;cintemp-content;if(recent-child==NULL){temp-parent=recent;temp-child=NULL;recent-child=temp;temp-prev=temp-next=NULL;cout文件建立成功!endl;}else{ttemp=recent-child;while(ttemp-next){ttemp=ttemp-next;if(strcmp(ttemp-filename,temp-filename)==0&&ttemp-isdir==0){printf(对不起,文件已存在!);return1;}}ttemp-next=temp;temp-parent=NULL;temp-child=NULL;temp-prev=ttemp;temp-next=NULL;cout文件建立成功!endl;}return1;}intdir(){inti=0,j=0;temp=newfnode;temp=recent;if(temp!=root){coutDIR..endl;i++;}if(temp-child==NULL){coutTotal:directorsifilesjendl;return1;}temp=temp-child;while(temp){if(temp-isdir){coutDIRtemp-filenameendl;i++;}else{coutFILEtemp-filenameendl;j++;}temp=temp-next;}coutTotal:directorsifilesjendl;}intread(){charfilename[FILENAME_LENGTH];cinfilename;if(recent-child==NULL){cout文件不存在!endl;return1;}if(strcmp(recent-child-filename,filename)==0){coutrecent-child-contentendl;return1;}else{temp=recent-child;while(temp-next){if(strcmp(temp-next-filename,filename)==0){couttemp-next-contentendl;return1;}}cout文件不存在!endl;}}intwrite(){charfilename[FILENAME_LENGTH];cinfilename;if(recent-child==NULL){cout文件不存在!endl;return1;}if(strcmp(recent-child-filename,filename)==0){recent-child-isopen=1;//设置文件标记为打开cinrecent-child-content;recent-child-isopen=0;//设置文件标记为关闭cout文件写入成功!endl;return1;}else{temp=recent-child;while(temp-next){if(strcmp(temp-next-filename,filename)==0){recent-child-isopen=1;//设置文件标记为打开cintemp-next-content;recent-child-isopen=0;//设置文件标记为关闭cout文件写入成功!endl;return1;}}cout文件不存在!endl;}}intcd(){chartopara[PARA_LENGTH];cintopara;if(strcmp(topara,..)==0){inti;while(recent-prev)recent=recent-prev;if(recent-parent){recent=recent-parent;}i=strlen(para);while(para[i]!='/'&&i0)i--;if(i!=0)para[i]='\0';elsepara[i+1]='\0';}else{findpara(topara);}return1;}intfindpara(char*topara){inti=0;intsign=1;if(strcmp(topara,/)==0){recent=root;strcpy(para,/);return1;}temp=recent;strcpy(temppara,para);if(topara[0]=='/'){recent=root-child;i++;strcpy(para,/);}else{if(recent!=NULL&&recent!=root)strcat(para,/);