操作系统课程设计 包括实验报告和源代码

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <conio.h> #include <string.h> #include <time.h> const unsigned FILE_SYS_SIZE = 1024 * 1024; //模拟文件系统的容量设为1M const unsigned BITMAP_LEN = 64; //位示图的长度 512/8 const unsigned BLOCK_SIZE = 512; //一个文件块的大小 const unsigned BLOCK_COUNT = 512; //文件系统中文件块的数量 const unsigned NAME_LEN = 11; //最长文件名的长度 const unsigned PASSWORD_LEN = 11; //用户密码的最大长度 const unsigned LOGIN_COUNT = 5; //用户登录尝试次数 const unsigned COMMAND_LEN = 200; //命令行最大长度 const unsigned PRO_SET_COMM_COU = 11; //预设命令数 const char *PRO_SET_COMM[] = {"create", "open", "read", "write", "close", "del", "mkdir", "cd", "dir", "help","exit"}; //文件元素可供操作性权限 typedef enum { pub, //任何人可做任何操作 protect, //非创建者或ADMIN，只可以察看 pri //非创建者或ADMIN，不可以做任何操作 } FileAccess; //文件元素类型 typedef enum { file, //文件 dir //文件夹 } FileType; //用户类型 typedef enum { admin, //管理者，拥用所有权限 comm //一般用户 } UserType; //文件状态 typedef enum { closed, opened, reading, writing } FileStatus; //一个文件索引结构 typedef struct { unsigned Index; //文件元素索引编号 char FileName[NAME_LEN]; //文件元素名 char ParentName[NAME_LEN]; //父节点名 unsigned FileBlockId; //文件元素所在物理块编号 unsigned FileLevel; //文件元素所在层次，层＋文件元素名为一个文件元素的逻辑位置 unsigned effect; //是否有效，0-无效，1-有效 } FileIndexElement; //文件索引结构或目录表项 typedef struct { FileIndexElement *FIStart; //文件系统中的文件索引起始位置 unsigned FILen; //文件索引的最大长度 unsigned FICount; //文件索引数量 } FileIndex; //文件块的结构 typedef struct fb { unsigned FileBlockId; //文件块编号 unsigned BLOCK_SIZE; //文件块的容量 char *FileBlockAddr; //文件块地址 struct fb *next; //下一个文件块的地址 } FileBlock; //文件系统的位示图结构 typedef struct { unsigned BITMAP_LEN; //文件位示图长度 char *BMStart; //位示图的起始指针 } BitMap; //文件系统结构 typedef struct { char *FSStart; //文件系统的起始地址 unsigned SuperBlockSize; //文件系统的容量 BitMap bm; //文件系统中的位示图 unsigned BLOCK_COUNT; //文件系统中文件块的数量 FileBlock *head; //文件系统中文件块首地址 FileIndex FI; //文件系统中的文件索引 } SuperBlock; typedef struct { char *UserName; //用户名称 UserType ut; //用户类型 } User; //文件系统中的元素结构，包括文件和文件夹 typedef struct fse { struct fse *parent; //指向自己的父亲节点 unsigned FileLevel; //文件元素所在层次，层＋文件元素名为一个文件元素的逻辑位置 char FileName[NAME_LEN]; //文件元素名 unsigned FileBlockId; //文件元素所在物理块编号 unsigned FileElemLen; //文件元素的长度 FileType Type; //文件元素类型 FileAccess Access; //文件元素可供操作的权限 User Creator; //文件创建者 char CreateTime[18]; //创建时间，日期格式：MM/DD/YY HH:MI:SS char LastModTime[18]; //最后一次修改时间 char *FileData; //一个文件的数据开始地址，文件夹时该值为NULL FileStatus fileStu; //如果是一个文件表示文件当前的状态 } FSElement; //系统当前状态 typedef struct { User CurrentUser; //当前用户 unsigned FileLevel; //用户所在文件系统层 FSElement *CurrParent; //当前层的父节点 char *CurrentPath; //当前路径 } CurrentStatus; SuperBlock FS; //一个全局文件系统的变量 CurrentStatus CS; //当前系统状态 FSElement *base; //文件元素的根 bool InitFileSys(); /* * 函数介绍：寻找第一个空白的文件块ID * 输入参数：无 * 输出参数：无 * 返 回 值：返回第一个空白块的ID */ unsigned FindBlankFileBlockId() { unsigned char c; for (unsigned i = 0; i < FS.bm.BITMAP_LEN / 8; i++) { c = FS.bm.BMStart[i] | 0x7F; if (c == 0x7F) { return i * 8; //一个字节左边第一位为0，表示该区域未使用 } c = FS.bm.BMStart[i] | 0xBF; if (c == 0xBF) { return i * 8 + 1; } c = FS.bm.BMStart[i] | 0xDF; if (c == 0xDF) { return i * 8 + 2; } c = FS.bm.BMStart[i] | 0xEF; if (c == 0xEF) { return i * 8 + 3; } c = FS.bm.BMStart[i] | 0xF7; if (c == 0xF7) { return i * 8 + 4; } c = FS.bm.BMStart[i] | 0xFB; if (c == 0xFB) { return i * 8 + 5; } c = FS.bm.BMStart[i] | 0xFD; if (c == 0xFD) { return i * 8 + 6; } c = FS.bm.BMStart[i] | 0xFE; if (c == 0xFE) { return i * 8 + 7; } } return BLOCK_COUNT + 1; } /* * 函数介绍：寻找第一个文件块地址 * 输入参数：fileblockid 文件块ID * 输出参数：无 * 返 回 值：返回文件块的地址 */ char * FindBlankFileBlock(unsigned fileblockid) { FileBlock *fblock = FS.head; while (fblock->next != NULL) { if (fblock->FileBlockId == fileblockid) { return fblock->FileBlockAddr; } else { fblock = fblock->next; } } return NULL; } /* * 函数介绍：得到当前时间的字符串 * 输入参数：时间字符串的指针 * 输出参数：无 * 返 回 值：void */ void GetCurrentTime(char *currtime) { char dbuffer [9]; char tbuffer [9]; _strdate(dbuffer); _strtime(tbuffer); strcpy(currtime, dbuffer); strcat(currtime, " "); strcat(currtime, tbuffer); } /* * 函数介绍：更新文件索引 * 输入参数：fileblockid 文件块ID * 输出参数：无 * 返 回 值：无 */ void AddFileIndex(unsigned fileblockid, unsigned filelevel, char *filename, char *parentname) { FS.FI.FIStart[FS.FI.FICount].FileBlockId = fileblockid; FS.FI.FIStart[FS.FI.FICount].FileLevel = filelevel; strcpy(FS.FI.FIStart[FS.FI.FICount].FileName, filename); if (parentname == NULL) { memset(FS.FI.FIStart[FS.FI.FICount].ParentName, '\0', NAME_LEN); } else { strcpy(FS.FI.FIStart[FS.FI.FICount].ParentName, parentname); } FS.FI.FIStart[FS.FI.FICount].Index = FS.FI.FICount; FS.FI.FIStart[FS.FI.FICount].effect = 1; FS.FI.FICount ++; } /* * 函数介绍：更新位示图 * 输入参数：fileblockid 文件块ID * 输出参数：无 * 返 回 值：无 */ void UpdateBitMap(unsigned fileblockid) { //计复所在位示图的位置 int dirInBitmap = ((int)(fileblockid / 8)); int dirInChar = fileblockid % 8; char *c = &(FS.bm.BMStart[dirInBitmap]); char xor; switch (dirInChar) { case 0: xor = 0x80; break; case 1: xor = 0x40; break; case 2: xor = 0x20; break; case 3: xor = 0x10; break; case 4: xor = 0x08; break; case 5: xor = 0x04; break; case 6: xor = 0x02; break; case 7: xor = 0x01; break; } *c = *c ^ xor; } /* * 函数介绍：创建一个文件元素 * 输入参数：acc 文件元素可操作权限，filename 文件元素名称，type 文件元素类型，filecontent 文件内容 * 输出参数：无 * 返 回 值：返回一个文件元素的指针 */ FSElement * CreateFileElement(FileAccess acc, char *filename, FileType type, char *filecontent, FSElement *parent) { //查找第一个空白文件块ID unsigned blankFileBlockId = FindBlankFileBlockId(); if (blankFileBlockId >= BLOCK_COUNT) { printf("未找到一个文件块的id\n"); return NULL; } //查找第一个空白块的地址 char *blank = FindBlankFileBlock(blankFileBlockId); if (blank == NULL) { printf("未找到一个文件块的地址\n"); return NULL; } FSElement *fs = (FSElement *)blank; fs->Access = acc; fs->Creator = CS.CurrentUser; GetCurrentTime(fs->CreateTime); fs->FileBlockId = blankFileBlockId; fs->FileLevel = CS.FileLevel; strcpy(fs->FileName, filename); strcpy(fs->LastModTime, fs->CreateTime); fs->Type = type; fs->parent = parent; if (type == dir) { fs->FileElemLen = sizeof(FSElement); fs->FileData = NULL; } else { fs->FileElemLen = (unsigned)strlen(filename); fs->fileStu = closed; fs->FileData = (char *)fs + sizeof(FSElement); if (filecontent == NULL) { } else { strcpy(fs->FileData, filecontent); } } //更新索引 if (parent == NULL) { AddFileIndex(blankFileBlockId, CS.File