操作系统课程设计----模拟unix文件系统

#include <QtCore/QCoreApplication> #include "file.h" #include <conio.h> static unsigned int block_buf0[BLOCKSIZ]; // 读相应盘块号的数据函数：bread void bread( unsigned int ino, void * buf ) { fseek( fd, DATASTART + BLOCKSIZ * ino, SEEK_SET ); fread( buf, 1, BLOCKSIZ, fd ); } // 写相应盘块号的数据函数：bwrite void bwrite( unsigned int ino, void * buf ) { fseek( fd, DATASTART + BLOCKSIZ * ino, SEEK_SET ); fwrite( buf, 1, BLOCKSIZ, fd ); } int format() //命令format.c { struct inode * inode; struct user tempuser[USERNUM]; struct dinode dinode_buf; struct direct dir_buf[BLOCKSIZ / DIRECTSIZ]; unsigned int block_buf1[BLOCKSIZ / sizeof( int )]; char * buf; int i, j, k; fd = tmpfile(); // 建立文件 buf = (char * )malloc( 1024*1024 ); // 申请1M空间 if( buf == NULL ) // 申请不成功，返回 { printf( "\nThe system file can't be create!\n" ); return 0; } fseek( fd, 0, SEEK_SET ); fwrite( buf, 1, 1024*1024, fd ); free ( buf ); // 设置磁盘i节点缓冲区，DIEMPTY表示空闲 dinode_buf.di_mode = DIEMPTY; fseek( fd, DINODESTART, SEEK_SET ); for( i = 0; i < DINODEBLK * BLOCKSIZ / DINODESIZ; i++ ) { fseek( fd, DINODESTART + DINODESIZ * i, SEEK_SET ); fwrite( &dinode_buf, 1, sizeof( dinode_buf ), fd ); } inode = iget( 0 ); // 0#磁盘i节点不用 inode->i_mode = DIEMPTY; iput( inode ); inode = iget( 1 ); // 1#放用户名表 inode->i_number = 1; inode->i_mode = DIREG; inode->i_size = sizeof( struct user ) * USERNUM; inode->i_addr[0] = 1; // 用户imacih是超级用户 strcpy( tempuser[0].u_name, "root" ); strcpy( tempuser[0].password, "root" ); tempuser[0].u_default_mode = SUPERMODE; // 超级用户 tempuser[0].u_gid = 1; tempuser[0].u_uid = 1; for( i = 1; i < USERNUM; i++ ) { strcpy( tempuser[i].u_name, " " ); tempuser[i].u_uid = 0; } fseek( fd, DATASTART + BLOCKSIZ * inode->i_addr[0], SEEK_SET ); fwrite( tempuser, 1, inode->i_size, fd ); iput( inode ); inode = iget( 2 ); // 2#用于存储根目录 inode->i_number = 1; inode->i_mode = DEFAULTMODE | DIDIR; inode->i_size = 2 * DIRECTSIZ; inode->i_addr[0] = 2; strcpy( dir_buf[0].d_name, ".." ); dir_buf[0].d_ino = 2; strcpy( dir_buf[1].d_name, "." ); dir_buf[1].d_ino = 2; fseek( fd, DATASTART + BLOCKSIZ * inode->i_addr[0], SEEK_SET ); fwrite( dir_buf, 1, inode->i_size, fd ); iput( inode ); // 初始化超级块 filsys.s_ninode = DINODEBLK * BLOCKSIZ / DINODESIZ - 3; // 空闲磁盘i节点数 filsys.s_nfree = FILEBLK - 3; // 空闲文件块数 // 初始化空闲磁盘i节点堆栈 for( i = 0; i < NICINOD; i++ ) { filsys.s_inode[i] = 3 + i; // 从3#起空闲，前面3个已用 } filsys.s_pinode = 0; // 当前空闲磁盘i节点指针 filsys.s_rinode = NICINOD + 3; // 下一准备装入空闲i节点栈的i节点号 // 初始化空闲盘块堆栈 // 把第1组空闲盘块放进空闲盘块堆栈 for( i = 0; i < NICFREE; i++ ) filsys.s_free[i] = 3 + NICFREE - 1 - i; filsys.s_pfree = NICFREE - 1; // 当前空闲盘块堆栈指针 for( i = 3 + NICFREE * 2 - 1; i < FILEBLK; i += NICFREE ) { for( j = 0; j < NICFREE; j++ ) { // 往缓冲区写与成组链接法组织空闲盘块有关的信息：下一组盘块空闲块号与块数 block_buf1[j] = i - j; } block_buf1[NICFREE] = NICFREE; // 该项记录本组的空闲盘块数 // 把缓冲区内容写到每组空闲盘块的最后一块中 bwrite( i - NICFREE, block_buf1 ); } // 最后一组空闲盘块可能不足NICFREE块，故需单独处理 i = i - NICFREE; for( j = 0; j < FILEBLK - i + 1; j++ ) block_buf1[j] = FILEBLK - j; block_buf1[NICFREE] = FILEBLK - i + 1; // 最末组的空闲盘块数 bwrite( i, block_buf1 ); // 把超级块写入 block 1# fseek( fd, BLOCKSIZ, SEEK_SET ); fwrite(&filsys,1,sizeof( struct filsys ),fd ); return 1; } //初始化函数：init.c int init() { int i, j; // 从block 1# 中读取超级块信息 fseek( fd, BLOCKSIZ, SEEK_SET ); fread( &filsys, 1, sizeof( struct filsys ), fd ); // 初始化用于查找内存i节点的Hash列表 for( i = 0; i < NHINO; i++ ) hinode[i].i_forw = NULL; // 初始化系统打开表 for( i = 0; i < SYSOPENFILE; i++ ) { sys_ofile[i].f_count = 0; sys_ofile[i].f_inode = NULL; } // 初始化用户信息 for( i = 0; i < USERNUM; i++ ) { user[i].u_uid = 0; user[i].u_gid = 0; for( j = 0; j < NOFILE; j++ ) user[i].u_ofile[j] = SYSOPENFILE + 1; } // 取得当前路径名与当前目录 cur_path_inode = iget( ROOTDIR ); dir = getdir( ROOTDIR, "/" ); return 0; } struct inode * iget( unsigned int dinodeid ) { int inodeid; long addr; struct inode * temp, * newinode; inodeid = dinodeid % NHINO; // 用Hash查找法查找内存i节点时用 // 用Hash法查找内存i节点 for( temp = hinode[inodeid].i_forw; temp != NULL; temp = temp->i_forw ) { if( temp->i_ino == dinodeid ) // 该文件已被打开 { temp->i_count++; // 引用计数加1 return temp; // 可以退出 } } // 文件还没有被打开，以下步骤为之分配内存i节点 // 1. 计算该文件的磁盘i节点所在实际地址 addr = DINODESTART + dinodeid * DINODESIZ; // 2. 为之分配一新内存i节点 newinode = ( struct inode * )malloc( sizeof( struct inode )); // 3. 把磁盘i节点内容复制到内存i节点上 fseek( fd, addr, SEEK_SET ); fread( &( newinode->i_number ), DINODESIZ, 1, fd ); // 4. 把内存i节点插入到Hash列表hinode上，以便查找 if( hinode[inodeid].i_forw != NULL ) { newinode->i_forw = hinode[inodeid].i_forw; newinode->i_back = NULL; hinode[inodeid].i_forw->i_back = newinode; hinode[inodeid].i_forw = newinode; } else { newinode->i_back = NULL; hinode[inodeid].i_forw = newinode; newinode->i_forw = NULL; } // 5. 设置内存i节点各数据 newinode->i_count = 1; newinode->i_ino = dinodeid; return newinode; // 返回为之分配的内存i节点 } // 内存i节点回收函数:iput void iput( struct inode * pinode ) { long addr; unsigned int block_num,i; pinode->i_count--; // 引用计数减1 if( pinode->i_count > 0 ) // 还有进程打开该文件 return; // 不用回收内存i节点 else { if( pinode->i_number != 0 ) // 磁盘i节点连接计数不为0 { // 修改磁盘i节点，即把内存i节点的数据写回到磁盘i节点 addr = DINODESTART + pinode->i_ino * DINODESIZ; fseek( fd, addr, SEEK_SET ); fwrite( &pinode->i_number, 1, sizeof( struct dinode ), fd ); } else { // 磁盘i节点连接计数为0，删除文件并回收盘块和磁盘i节点 block_num = pinode->i_size / BLOCKSIZ; // 这里文件必须是一次寻址 if( pinode->i_size % BLOCKSIZ == 0 ) { for( i = 0; i <= block_num;i++) bfree(pinode->i_addr[i]);// 回收盘块 } else { for( i = 0; i <= block_num; i++ ) bfree( pinode->i_addr[i] ); // 回收盘块 } ifree( pinode->i_ino ); // 回收磁盘i节点 } // 回收内存i节点 if( pinode->i_back == NULL ) { if( pinode->i_forw != NULL ) { hinode[pinode->i_ino % NHINO].i_forw = pinode->i_forw; pinode->i_forw->i_back = NULL; } else hinode[pinode->i_ino % NHINO].i_forw = NULL; } else { if(