#include <stdio.h>
#include <memory.h>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
//1代表普通文件2代表目录文件0表示空文件
#define GENERAL 1
#define DIRECTORY 2
#define HXSH 0
struct FCB
{
char fname[16]; //文件名
char type;
int size; //文件大小
int fatherBlockNum; //当前的父目录盘块号
int currentBlockNum; //当前的盘块
void initialize()
{
strcpy(fname,"\0");
type = HXSH;
size =0;
fatherBlockNum = currentBlockNum = 0;
}
};
/*常量设置*/
const char* FilePath = "C:\\myfiles";
const int BlockSize = 512; //盘块大小
const int OPEN_MAX = 5; //能打开最多的文件数
const int BlockCount = 128; //盘块数
const int DiskSize = BlockSize*BlockCount; //磁盘大小
const int BlockFcbCount = BlockSize/sizeof(FCB);//目录文件的最多FCB数
int OpenFileCount = 0;
struct OPENLIST //用户文件打开表
{
int files; //当前打开文件数
FCB f[OPEN_MAX]; //FCB拷贝
OPENLIST()
{
files=0;
for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++){
f[i].fatherBlockNum=-1;//为分配打开
f[i].type=GENERAL;
}
}
};
/*-------------目录文件结构---------------*/
struct dirFile
{
struct FCB fcb[BlockFcbCount];
void init(int _FatherBlockNum,int _CurrentBlockNum,char *name)//父块号，当前块号，目录名
{
strcpy(fcb[0].fname,name); //本身的FCB
fcb[0].fatherBlockNum=_FatherBlockNum;
fcb[0].currentBlockNum=_CurrentBlockNum;
fcb[0].type=DIRECTORY; //标记目录文件
for(int i=1;i<BlockFcbCount;i++){
fcb[i].fatherBlockNum=_CurrentBlockNum; //标记为子项
fcb[i].type=HXSH; // 标记为空白项
}
}
};
/**********************************************************************/
struct DISK
{
int FAT1[BlockCount]; //FAT1
int FAT2[BlockCount]; //FAT2
struct dirFile root; //根目录
char data[BlockCount-3][BlockSize];
void format()
{
memset(FAT1,0,BlockCount); //FAT1
memset(FAT2,0,BlockCount); //FAT2
FAT1[0]=FAT1[1]=FAT1[2]=-2; //0,1,2盘块号依次代表FAT1,FAT2,根目录区
FAT2[0]=FAT2[1]=FAT2[2]=-2; //FAT作备份
root.init(2,2,"C:\\");//根目录区
memset(data,0,sizeof(data));//数据区
}
};
/*-----------------全局变量--------------------------*/
FILE *fp; //磁盘文件地址
char * BaseAddr; //虚拟磁盘空间基地址
string currentPath="C:\\\\"; //当前路径
int current=2; //当前目录的盘块号
string cmd; //输入指令
struct DISK *osPoint; //磁盘操作系统指针
char command[16]; //文件名标识
struct OPENLIST* openlist; //用户文件列表指针
/*-----------函数事先申明--------------------*/
int format();
int mkdir(char *sonfname);
int rmdir(char *sonfname);
int create(char *name);
int listshow();
int delfile(char *name);
int changePath(char *sonfname);
int write(char *name);
int exit();
int open(char *file);
int close(char *file);
int read(char *file);
/*------------初始化-----------------------*/
int format()
{
current = 2;
currentPath="C:\\\\"; //当前路径
osPoint->format();//打开文件列表初始化
delete openlist;
openlist=new OPENLIST;
/*-------保存到磁盘上myfiles--------*/
fp = fopen(FilePath,"w+");
fwrite(BaseAddr,sizeof(char),DiskSize,fp);
fclose(fp);
printf("----------------------------------------------------------\n\n");
return 1;
}
/*-----------------------创建子目录-------------------*/
int mkdir(char *sonfname)
{
//判断是否有重名
//寻找空白子目录项
//寻找空白盘块号
//当前目录下增加该子目录项
//分配子目录盘块，并且初始化
//修改fat表
int i,temp,iFAT;
struct dirFile *dir; //当前目录的指针
if(current==2)
dir=&(osPoint->root);
else
dir=(struct dirFile *)(osPoint->data [current-3]);
/*--------为了避免该目录下同名文件夹--------*/
for(i = 1;i<BlockFcbCount;i++)
{
if(dir->fcb[i].type==DIRECTORY && strcmp(dir->fcb[i].fname,sonfname)==0 )
{
printf("该文件夹下已经有同名的文件夹存在了!\n");
return 0;
}
}
//查找空白fcb序号
for(i=1;i<BlockFcbCount;i++)
{
if(dir->fcb[i].type==HXSH)
break;
}
if(i==BlockFcbCount)
{
printf("该目录已满!请选择新的目录下创建!\n");
return 0;
}
temp=i;
for(i = 3;i < BlockCount;i++)
{
if(osPoint->FAT1[i] == 0)
break;
}
if(i == BlockCount)
{
printf("磁盘已满!\n");
return 0;
}
iFAT=i;
/*-------------接下来进行分配----------*/
osPoint->FAT1[iFAT]=osPoint->FAT2[iFAT] = 2; //2表示分配给下级目录文件
//填写该分派新的盘块的参数
strcpy(dir->fcb[temp].fname,sonfname);
dir->fcb[temp].type=DIRECTORY;
dir->fcb[temp].fatherBlockNum=current;
dir->fcb[temp].currentBlockNum=iFAT;
//初始化子目录文件盘块
dir=(struct dirFile*)(osPoint->data [iFAT-3]); //定位到子目录盘块号
dir->init (current,iFAT,sonfname);//iFAT是要分配的块号，这里的current用来指要分配的块的父块号
printf("---------------------------------------------------------------\n\n");
return 1;
}
/*-------删除当前目录下的文件夹--------*/
int rmdir(char *sonfname)
{
int i,temp,j;//确保当前目录下有该文件,并记录下该FCB下标
struct dirFile *dir; //当前目录的指针
if(current==2)
dir=&(osPoint->root);
else
dir=(struct dirFile *)(osPoint->data [current-3]);
for(i=1;i<BlockFcbCount;i++)
{ //查找该目录文件
if(dir->fcb[i].type==DIRECTORY && strcmp(dir->fcb[i].fname,sonfname)==0)
{
break;
}
}
temp=i;
if(i==BlockFcbCount)
{
printf("当前目录下不存在该子目录!\n");
return 0;
}
j = dir->fcb[temp].currentBlockNum;
struct dirFile *sonDir; //当前子目录的指针
sonDir=(struct dirFile *)(osPoint->data [ j - 3]);
for(i=1;i<BlockFcbCount;i++) //查找子目录是否为空目录
{
if(sonDir->fcb[i].type!=HXSH)
{
printf("该文件夹为非空文件夹,为确保安全，请清空后再删除!\n");
return 0;
}
}
/*开始删除子目录操作*/
osPoint->FAT1[j] = osPoint->FAT2[j]=0; //fat清空
char *p=osPoint->data[j-3]; //格式化子目录
memset(p,0,BlockSize);
dir->fcb[temp].initialize(); //回收子目录占据目录项
printf("---------------------------------------------------------------\n\n");
return 1;
}
/*-----------在当前目录下创建文本文件---------------*/
int create(char *name)
{
int i,iFAT;//temp,
int emptyNum = 0,isFound = 0; //空闲目录项个数
struct dirFile *dir; //当前目录的指针
if(current==2)
dir=&(osPoint->root);
else
dir=(struct dirFile *)(osPoint->data [current-3]);
//查看目录是否已满
//为了避免同名的文本文件
for(i=1;i<BlockFcbCount;i++)
{
if(dir->fcb[i].type == HXSH && isFound == 0)
{
emptyNum = i;
isFound = 1;
}
else if(dir->fcb[i].type==GENERAL && strcmp(dir->fcb[i].fname,name)==0 )
{
printf("无法在同一目录下创建同名文件!\n");
return 0;
}
}
if(emptyNum == 0)
{
printf("已经达到目录项容纳上限，无法创建新目录!\n");
return 0;
}
//查找FAT表寻找空白区，用来分配磁盘块号j
for(i = 3;i<BlockCount;i++)
{
if(osPoint->FAT1[i]==0)
break;
}
if(i==BlockCount)
{
printf("磁盘已满!\n");
return 0;
}
iFAT=i;
/*------进入分配阶段---------*/
//分配磁盘块
osPoint->FAT1[iFAT] = osPoint->FAT2[iFAT] = 1;
/*-----------接下来进行分配----------*/
//填写该分派新的盘块的参数
strcpy(dir->fcb[emptyNum].fname,name);
dir->fcb[emptyNum].type=GENERAL;
dir->fcb[emptyNum].fatherBlockNum=current;
dir->fcb[emptyNum].currentBlockNum=iFAT;
dir->fcb[emptyNum].size =0;
char* p = osPoint->data[iFAT -3];
memset(p,4,BlockSize);
printf("----------------------------------------------------------------\n\n");
return 1;
}
/*-------查询子目录------------*/
int listshow()
{
int i,DirCount=0,FileCount=0;
//搜索当前目录
struct dirFile *dir; //当前目录的指针
if(current==2)
dir=&(osPoint->root);
else
dir=(struct dirFile *)(osPoint->data [current-3]);
for(i=1;i<BlockFcbCount;i++)
{
if(dir->fcb[i].type==GENERAL)
{ //查找普通文件
FileCount++;
printf("%s 文本文件.\n",dir->fcb[i].fname);
}
if(dir->fcb[i].type==DIRECTORY)
{ //查找目录文件
DirCount++;
printf("%s 文件夹.\n",dir->fcb[i].fname);
}
}
printf("\n该目录下共有 %d 个文本文件, %d 个文件夹\n\n",FileCount,DirCount);
printf("--------------------------------------------------------\n\n");
return 1;
}
/*---------在当前目录下删除文件-----------*/
int delfile(char *name)
{
int i,temp,j;
//确保当前目录下有该文件,并且记录下它的FCB下标
struct dirFile *dir; //当前目录的指针
if(current==2)
dir=&(osPoint->root);
else
dir=(struct dirFile *)(osPoint->data [current-3]);
for(i=1;i<BlockFcbCount;i++) //查找该文件
{
if(dir->fcb[i].type==GENERAL && strcmp(dir->fcb[i].fname,name)==0)
{
break;
}
}
if(i==BlockFcbCount)
{
printf("当前目录下不存在该文件!\n");
return 0;
}
int k;
for(k=0;k<OPEN_MAX;k++)
{
if((openlist->f [k].type = GENERAL)&&
(strcmp(openlist->f [k].fname,name)==0))
{
if(openlist->f[k].fatherBlockNum == current)
{
break;
}
else
{
printf("该文件未在当前目录下!\n");
return 0;
}
}
}
if(k!=OPEN_MAX)
{
close(name);
}
//从打开列表中删除
temp=i;
/*开始删除文件操作*/
j = dir->fcb [temp].currentBlockNum ; //查找盘块号j
osPoint->FAT1[j]=osPoint->FAT2[j]=0; //fat1,fat2表标记为空白
char *p=osPoint->data[j - 3];
memset(p,0,BlockSize); //清除原文本文件的内容
dir->fcb[temp].initialize(); //type=0; //标记该目录项为空文件
printf("------------------------------------------------------------\n\n");
return 1;
}
/*--------------进入当前目录下的子目录--------------*/
int changePath(char *sonfname)
{
struct dirFile *dir; //当前目录的指针
if(current==2)
dir=&(osPoint->root);
else
dir=(struct dirFile *)(osPoint->data [current-3]);
/*回到父目录*/
if(strcmp(sonfname,"..")==0)
{
if(current==2)
{
printf("你现已经在根目录下!\n");
return 0;
}
current = dir->fcb[0].fatherBlockNum ;
currentPath = currentPath.substr(0,currentPath.size() - strlen(dir->fcb[0].fname )-1);
return 1;
}
/*进入子目录*/
int i,temp;
//确保当前目录下有该目录,并且记录下它的FCB下标
for(i = 1; i < BlockFcbCount; i++)
{ //查找该文件
if(dir->fcb[i].type==DIRECTORY && strcmp(dir->fcb[i].fname,sonfname)==0 )
{
temp=i;
break;
}
}
if(i==BlockFcbCount)
{
printf("不存在该目录!\n");
return 0;
}
//修改当前文件信息
current=dir->fcb [temp].currentBlockNum ;
currentPath = currentPath+dir->fcb [temp].fname +"\\";
printf("-------------------------------------------------------------\n\n");
return 1;
}
/*--------System exit---------------------*/
int exit()
{
//将所有文件都关闭
//保存到磁盘上C:\myfiles
fp=fopen(FilePath,"w+");
fwrite(BaseAddr,sizeof(char),DiskSize,fp);
fclose(fp);
//释放内存上的虚拟磁盘
free(osPoint);
//释放用户打开文件表
delete openlist;
printf("---------------------------------------------------------\n\n");
return 1;
}
/*-------------在指定的文件里记录信息---------------*/
int write(char *name)
{
int i;
char *startPoint,*endPoint;
//在打开文件列表中查找 file(还需要考虑同名不同目录文件的情况!!!)
for(i=0;i<OPEN_MAX;i++)
{
if(strcmp(openlist->f [i].fname,name)==0 )
{
if(openlist->f[i].fatherBlockNum ==current)
{
break;
}
else
{
printf("该文件处于打开列表中，本系统只能改写当前目录下文件!\n");
return 0;
}
}
}
if(i==OPEN_MAX)
{
printf("该文件尚未打开,请先打开后写入信息!!\n");
return 0;
}
int active=i;
int fileStartNum = openlist->f[active].currentBlockNum - 3 ;
startPoint = osPoint->data[fileStartNum];
endPoint = osPoint->data[fileStartNum + 1];
printf("请输入文本以Ctrl D号结束:\t");
char input;
while(((input=getchar())!=4))
{
if(startPoint < endPoint-1)
{
*startPoint++ = input;
}
else
{
printf("达到单体文件最大容量！");
*startPoint++ = 4;
break;
}
}
return 1;
}
/*---------选择一个打开的文件读取信息----------*/
int read(char *file)
{
int i,fileStartNum;
char *startPoint,*endPoint;
//struct dirFile *dir;
//在打开文件列表中查找 file(还需要考虑同名不同目录文件的情况!!!)
for(i=0;i<OPEN_MAX;i++)
{
if(strcmp(openlist->f [i].fname,file)==0 )
{
if(openlist->f[i].fatherBlockNum ==current)
{
break;
}
else
{
printf("该文件处于打开列表中，本系统只能阅读当前目录下文件!\n");
return 0;
}
}
}
if(i==OPEN_MAX)
{
printf("该文件尚未打开,请先打开后读取信息!\n");
return 0;
}
int active=i;
//计算文件物理地址
fileStartNum = openlist->f[active].currentBlockNum - 3 ;
startPoint = osPoint->data[fileStartNum];
endPoint = osPoint->data[fileStartNum + 1];
//end_dir=(struct dirFile *)[BlockSize-1];
//q=(char *)end_dir;
printf("该文件的内容为: ");
while((*startPoint)!=4&& (startPoint < endPoint))
{
putchar(*startPoint++);
}
printf("\n");
return 1;
}
/*当前目录下添加一个打开文件*/
int open(char *file)//打开文件
{
int i,FcbIndex;
//确保没有打开过该文件 = 相同名字 + 相同目录
for(i=0;i<OPEN_MAX;i++)
{
if(openlist->f[i].type ==GENERAL && strcmp(openlist->f [i].fname,file)==0 &&openlist;->f[i].fatherBlockNum == current)
{
printf("该文件已经被打开!\n");
return 0;
}
}
//确保有空的打开文件项
if(openlist->files == OPEN_MAX)
{
printf("打开文件数目达到上限!无法再打开新文件.\n");
return 0;
}
//确保当前目录下有该文件,并且记录下它的FCB下标
struct dirFile *dir; //当前目录的指针
if(current==2)
dir=&(osPoint->root);
else
dir=(struct dirFile *)(osPoint->data [current-3]);
for(i = 1;i< BlockFcbCount;i++)
{ //查找该文件
if(dir->fcb[i].type==GENERAL && strcmp(dir->fcb[i].fname,file)==0 )
{
FcbIndex=i;
break;
}
}
if(i==BlockFcbCount)
{
printf("当前目录下不存在该文件!\n");
return 0;
}
//装载新文件进入打开文件列表,(FCB信息，文件数++) ？？难道名字过不来？
openlist->f[OpenFileCount] = dir->fcb[FcbIndex]; //FCB拷贝
openlist->files ++;
printf("文件打开成功!\n");
OpenFileCount++;
return 1;
}
int close(char *file)
{
//释放该文件所占内存
//释放用户打开文件列表表项
int i;
//在打开文件列表中查找 file(还需要考虑同名不同目录文件的情况!!!)
for(i=0;i<OPEN_MAX;i++)
{
if((openlist->f [i].type = GENERAL)&&
(strcmp(openlist->f [i].fname,file)==0))
{
if(openlist->f[i].fatherBlockNum == current)
{
break;
}
else
{
printf("该文件已打开，但未在当前目录下，无法关闭!\n");
return 0;
}
}
}
if(i==OPEN_MAX)
{
printf("该文件未在打开列表中!\n");
return 0;
}
int active=i;
openlist->files --;
openlist->f[active].initialize();
OpenFileCount--;
printf("该文件已关闭!\n");
return 1;
}
int main()
{
/*********************************************************************/
printf("-----Welcome To My Operate System Of File(FAT)-----\n");
//使用说明书
printf("\n 以下是使用说明书：\n");
printf("--------------------------------------------------------------\n");
printf("|| format :对磁盘格式化. || \n");
printf("|| exit :安全退出该文件系统,保存信息. || \n");
printf("|| mkdir dirname :创建子目录. || \n");
printf("|| rmdir dirname :删除子目录. || \n");
printf("|| ls dirname :显示当前目录下信息. || \n");
printf("|| cd dirname :更改当前目录. || \n");
printf("|| create filename :创建一个新文件,并且打开. || \n");
printf("|| write filename :选择一个打开的文件写入信息 || \n");
printf("|| read filename :选择一个打开的文件读取信息. || \n");
printf("|| rm filename :删除文件. || \n");
printf("|| open filename :打开文件. || \n");
printf("|| close filename :关闭文件. || \n");
printf("-------------------------------------------------------------\n\n");
//创建用户文件打开表
openlist=new OPENLIST;
//申请虚拟空间并且初始化
BaseAddr=(char *)malloc(DiskSize);
//虚拟磁盘初始化
osPoint=(struct DISK *)(BaseAddr);
//加载磁盘文件
if((fp=fopen(FilePath,"r"))!=NULL){
fread(BaseAddr,sizeof(char),DiskSize,fp);
printf("加载磁盘文件( %s )成功,现在可以进行操作了!\n\n",FilePath);
}
else{
printf("这是你第一次使用该文件管理系统!\t正在初始化...\n");
format();
printf("初始化已经完成,现在可以进行操作了!\n\n");
}
printf("--------------------------------------------------------------\n\n");
while(1){
cout<<currentPath;
cin>>cmd;
if(cmd=="format"){
format();
}
else if(cmd=="mkdir"){
cin>>command;
mkdir(command);
}
else if(cmd=="rmdir"){
cin>>command;
rmdir(command);
}
else if(cmd=="ls"){
listshow();
}
else if(cmd=="cd"){
cin>>command;
changePath(command);
}
else if(cmd=="create"){
cin>>command;
create(command);
}
else if(cmd=="write"){
cin>>command;
write(command);
}
else if(cmd=="read"){
cin>>command;
read(command);
}
else if(cmd=="rm"){
cin>>command;
delfile(command);
}
else if(cmd=="open"){
cin>>command;
open(command);
}
else if(cmd=="close"){
cin>>command;
close(command);
}
else if(cmd=="exit"){
exit();
break;
}
else cout<<"无效指令,请重新输入:"<<endl;
}
printf("Thank you for using my file system!\n");
return 0;
}
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2012-12-22
17:15:43
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评论
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mantrous2013-04-08最近需要学习文件系统 刚好可以参考参考
kinraymon2013-04-08很不错，基本实现了文件系统的各个功能。
