操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

1、操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告小組編號(hào)：小組成員：一、課程設(shè)計(jì)概述：1、題目：簡(jiǎn)單文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)2、實(shí)現(xiàn)內(nèi)容(1) 在內(nèi)存中開(kāi)辟一個(gè)虛擬磁盤空間作為文件存儲(chǔ)分區(qū)，在其上實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的基于多 級(jí)目錄的單用戶單任務(wù)系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)。在退出該文件系統(tǒng)的使用時(shí)，應(yīng)將該虛擬文件 系統(tǒng)以一個(gè) Windows 文件的方式保存到磁盤上，以便下次可以再將它恢復(fù)到內(nèi)存的虛擬磁 盤空間中。(2) 文件存儲(chǔ)空間的分配可采用顯式鏈接分配或其他的辦法。(3) 空閑磁盤空間的管理可選擇位示圖或其他的辦法。如果采用位示圖來(lái)管理文件存儲(chǔ) 空間，并采用顯式鏈接分配方式，那么可以將位示圖合并到FAT中。(4) 文件目錄結(jié)構(gòu)采用多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)。

2、為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，可以不使用索引結(jié)點(diǎn)，其中的每 個(gè)目錄項(xiàng)應(yīng)包含文件名、物理地址、長(zhǎng)度等信息，還可以通過(guò)目錄項(xiàng)實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的讀和寫 的保護(hù)。(5) 要求提供以下操作命令：my_format ：對(duì)文件存儲(chǔ)器進(jìn)行格式化， 即按照文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對(duì)虛擬磁盤空間進(jìn)行布局，并在其上創(chuàng)建根目錄以及用于管理文件存儲(chǔ)空間等的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。my_mkdir：用于創(chuàng)建子目錄my_rmdir :用于刪除子目錄。my_ls :用于顯示目錄中的內(nèi)容。 my_cd用于更改當(dāng)前目錄。 my_create ：用于創(chuàng)建文件。my_open用于打開(kāi)文件。my_close :用于關(guān)閉文件。my_write ：用于寫文件。my_read:用于讀文

3、件。my_rm用于刪除文件。my_exitsys ：用于退出文件系統(tǒng)。二、 設(shè)計(jì)思路（主要算法描述、程序流程圖等） ：1系統(tǒng)主函數(shù) main（）（ 1）對(duì)應(yīng)命令：無(wú)（2）命令調(diào)用格式：無(wú)3）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： void main（）4）功能：系統(tǒng)主函數(shù)（5）輸入：無(wú)（ 6）輸出：無(wú)（7）函數(shù)需完成的工作： 對(duì)前面定義的全局變量進(jìn)行初始化； 調(diào)用 startsys（） 進(jìn)入文件系統(tǒng)； 列出文件系統(tǒng)提供的各項(xiàng)功能及命令調(diào)用格式； 顯示命令行提示符，等待用戶輸入命令； 將用戶輸入的命令保存到一個(gè) buf 中； 對(duì) buf 中的內(nèi)容進(jìn)行命令解析，并調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)執(zhí)行用戶鍵入的命令； 如果命令不是“ my_

4、exitsys ”，則命令執(zhí)行完畢后轉(zhuǎn)。2. 進(jìn)入文件系統(tǒng)函數(shù) startsys（）（1）對(duì)應(yīng)命令：無(wú)（2）命令調(diào)用格式：無(wú)（ 3）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： void startsys（）4）功能：由 main（） 函數(shù)調(diào)用，進(jìn)入并初始化我們所建立的文件系統(tǒng)，以供用戶使用5) 輸入：無(wú)( 6)輸出：無(wú)。(7)函數(shù)需完成的工作： 申請(qǐng)?zhí)摂M磁盤空間； 使用c語(yǔ)言的庫(kù)函數(shù)fopen()打開(kāi)myfsys文件：若文件存在，則轉(zhuǎn)；若文件不存在， 則創(chuàng)建之，轉(zhuǎn) 使用 c 語(yǔ)言的庫(kù)函數(shù) fread() 讀入 myfsys 文件內(nèi)容到用戶空間中的一個(gè)緩沖區(qū)中，并判斷其開(kāi)始的8個(gè)字節(jié)內(nèi)容是否為“”(文件系統(tǒng)魔數(shù))，如果是，

5、則轉(zhuǎn)；否則轉(zhuǎn)； 將上述緩沖區(qū)中的內(nèi)容復(fù)制到內(nèi)存中的虛擬磁盤空間中；轉(zhuǎn) 在屏幕上顯示“ myfsys 文件系統(tǒng)不存在，現(xiàn)在開(kāi)始創(chuàng)建文件系統(tǒng)”信息，并調(diào)用 my_format()對(duì)中申請(qǐng)到的虛擬磁盤空間進(jìn)行格式化操作。轉(zhuǎn)； 將虛擬磁盤中的內(nèi)容保存到 myfsys文件中；轉(zhuǎn) 使用 c 語(yǔ)言的庫(kù)函數(shù) fclose() 關(guān)閉 myfsys 文件； 初始化用戶打開(kāi)文件表， 將表項(xiàng) 0 分配給根目錄文件使用， 并填寫根目錄文件的相關(guān)信 息，由于根目錄沒(méi)有上級(jí)目錄，所以表項(xiàng)中的 dirno 和 diroff 分別置為 5(根目錄所在起 始?jí)K號(hào))和 0；并將 ptrcurdir 指針指向該用戶打開(kāi)文件表項(xiàng)。 將

6、當(dāng)前目錄設(shè)置為根目錄。3磁盤格式化函數(shù) my_format()1）對(duì)應(yīng)命令： my_format（ 2）命令調(diào)用格式： my_format（ 3）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： void my_format（）（ 4）功能：對(duì)虛擬磁盤進(jìn)行格式化，布局虛擬磁盤，建立根目錄文件（或根目錄區(qū)）。（5）輸入：無(wú)（ 6）輸出：無(wú)。（7）函數(shù)需完成的工作： 將虛擬磁盤第一個(gè)塊作為引導(dǎo)塊，開(kāi)始的 8 個(gè)字節(jié)是文件系統(tǒng)的魔數(shù)，記為“” ；在之 后寫入文件系統(tǒng)的描述信息，如 FAT 表大小及位置、根目錄大小及位置、盤塊大小、盤塊 數(shù)量、數(shù)據(jù)區(qū)開(kāi)始位置等信息； 在引導(dǎo)塊后建立兩張完全一樣的 FAT 表，用于記錄文件所占據(jù)的磁盤塊

7、及管理虛擬磁盤塊的分配，每個(gè)FAT占據(jù)兩個(gè)磁盤塊；對(duì)于每個(gè) FAT中，前面5個(gè)塊設(shè)置為已分配，后面995 個(gè)塊設(shè)置為空閑； 在第二張F(tuán)AT后創(chuàng)建根目錄文件root，將數(shù)據(jù)區(qū)的第1塊（即虛擬磁盤的第6塊）分 配給根目錄文件，在該磁盤上創(chuàng)建兩個(gè)特殊的目錄項(xiàng)： “. ”和“. ”，其內(nèi)容除了文件名不 同之外，其他字段完全相同。4更改當(dāng)前目錄函數(shù) my_cd（）1 ）對(duì)應(yīng)命令： my_cd2)命令調(diào)用格式： my_cd dirname( 3)函數(shù)設(shè)計(jì)格式： void my_cd(char *dirname)( 4)功能：改變當(dāng)前目錄到指定的名為 dirname 的目錄。(5)輸入：dirname ：新

8、的當(dāng)前目錄的目錄名；( 6)輸出：無(wú)(7)函數(shù)需完成的工作： 調(diào)用 my_open() 打開(kāi)指定目錄名的父目錄文件，并調(diào)用 do_read() 讀入該父目錄文件內(nèi) 容到內(nèi)存中； 在父目錄文件中檢查新的當(dāng)前目錄名是否存在， 如果存在則轉(zhuǎn)， 否則返回， 并顯示出 錯(cuò)信息； 調(diào)用 my_close() 關(guān)閉中打開(kāi)的父目錄文件； 調(diào)用 my_close() 關(guān)閉原當(dāng)前目錄文件； 如果新的當(dāng)前目錄文件沒(méi)有打開(kāi)， 則打開(kāi)該目錄文件； 并將 ptrcurdir 指向該打開(kāi)文件 表項(xiàng)； 設(shè)置當(dāng)前目錄為該目錄。5創(chuàng)建子目錄函數(shù) my_mkdir()1）對(duì)應(yīng)命令： my_mkdir（ 2）命令調(diào)用格式： my_

9、mkdir dirname（ 3）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： void my_mkdir（char *dirname）（ 4）功能：在當(dāng)前目錄下創(chuàng)建名為 dirname 的子目錄。（5）輸入：dirname ：新建目錄的目錄名。（ 6）輸出：無(wú)。（7）函數(shù)需完成的工作： 調(diào)用 do_read（） 讀入當(dāng)前目錄文件內(nèi)容到內(nèi)存，檢查當(dāng)前目錄下新建目錄文件是否重 名，若重名則返回，并顯示錯(cuò)誤信息； 為新建子目錄文件分配一個(gè)空閑打開(kāi)文件表項(xiàng)， 如果沒(méi)有空閑表項(xiàng)則返回 -1 ，并顯示錯(cuò) 誤信息； 檢查 FAT 是否有空閑的盤塊， 如有則為新建目錄文件分配一個(gè)盤塊， 否則釋放中分配 的打開(kāi)文件表項(xiàng)，返回，并顯示錯(cuò)誤信

10、息； 在當(dāng)前目錄中為新建目錄文件尋找一個(gè)空閑的目錄項(xiàng)或?yàn)槠渥芳右粋€(gè)新的目錄項(xiàng) ; 需修 改當(dāng)前目錄文件的長(zhǎng)度信息， 并將當(dāng)前目錄文件的用戶打開(kāi)文件表項(xiàng)中的 fcbstate 置為 1； 準(zhǔn)備好新建目錄文件的 FCB 的內(nèi)容，文件的屬性為目錄文件，以覆蓋寫方式調(diào)用 do_write（） 將其填寫到對(duì)應(yīng)的空目錄項(xiàng)中； 在新建目錄文件所分配到的磁盤塊中建立兩個(gè)特殊的目錄項(xiàng)“ . ”和“ . ”目錄項(xiàng)，方 法是：首先在用戶空間中準(zhǔn)備好內(nèi)容，然后以截?cái)鄬懟蛘吒采w寫方式調(diào)用 do_write（） 將其 寫到中分配到的磁盤塊中； 返回。6刪除子目錄函數(shù) rmdir（）（ 1）對(duì)應(yīng)命令： my_ rmdir（

11、 2）命令調(diào)用格式： my_ rmdir dirname（ 1）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： void my_rmdir（char *dirname）（ 2）功能：在當(dāng)前目錄下刪除名為 dirname 的子目錄。（3）輸入：dirname ：欲刪除目錄的目錄名。（4）輸出：無(wú)。（5）函數(shù)需完成的工作： 調(diào)用 do_read（） 讀入當(dāng)前目錄文件內(nèi)容到內(nèi)存， 檢查當(dāng)前目錄下欲刪除目錄文件是否存 在，若不存在則返回，并顯示錯(cuò)誤信息； 檢查欲刪除目錄文件是否為空（除了“ . ”和“ . ”外沒(méi)有其他子目錄和文件） ，可根據(jù) 其目錄項(xiàng)中記錄的文件長(zhǎng)度來(lái)判斷，若不為空則返回，并顯示錯(cuò)誤信息； 檢查該目錄文件是否已經(jīng)打

12、開(kāi)，若已打開(kāi)則調(diào)用 my_close（） 關(guān)閉掉； 回收該目錄文件所占據(jù)的磁盤塊，修改 FAT；0：以覆蓋寫方式調(diào)用fcbstate 置為 1； 從當(dāng)前目錄文件中清空該目錄文件的目錄項(xiàng)，且 free 字段置為 do_write（） 來(lái)實(shí)現(xiàn)； 修改當(dāng)前目錄文件的用戶打開(kāi)表項(xiàng)中的長(zhǎng)度信息，并將表項(xiàng)中的 返回。7顯示目錄函數(shù) my_ls（）（ 1）對(duì)應(yīng)命令： my_ls（ 2）命令調(diào)用格式： my_ls（ 3）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： void my_ls（void）（ 4）功能：顯示當(dāng)前目錄的內(nèi)容（子目錄和文件信息） 。（5）輸入：無(wú)（ 6）輸出：無(wú)（7）函數(shù)需完成的工作： 調(diào)用 do_read（） 讀出當(dāng)

13、前目錄文件內(nèi)容到內(nèi)存； 將讀出的目錄文件的信息按照一定的格式顯示到屏幕上； 返回。8創(chuàng)建文件函數(shù) my_create（）1）對(duì)應(yīng)命令： my_create（ 2）命令調(diào)用格式： my_create filename（ 3）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： int my_create （char *filename）（ 4）功能：創(chuàng)建名為 filename 的新文件。（5）輸入：filename ：新建文件的文件名，可能包含路徑。（ 6）輸出：若創(chuàng)建成功，返回該文件的文件描述符（文件打開(kāi)表中的數(shù)組下標(biāo)）；否則返回-1。（7）函數(shù)需完成的工作： 為新文件分配一個(gè)空閑打開(kāi)文件表項(xiàng)，如果沒(méi)有空閑表項(xiàng)則返回 -1 ，并顯

14、示錯(cuò)誤信息； 若新文件的父目錄文件還沒(méi)有打開(kāi)，則調(diào)用my_open（）打開(kāi)；若打開(kāi)失敗，則釋放中為新建文件分配的空閑文件打開(kāi)表項(xiàng)，返回 -1 ，并顯示錯(cuò)誤信息； 調(diào)用 do_read（） 讀出該父目錄文件內(nèi)容到內(nèi)存，檢查該目錄下新文件是否重名，若重名 則釋放中分配的打開(kāi)文件表項(xiàng)，并調(diào)用 my_close（）關(guān)閉中打開(kāi)的目錄文件；然后返回 -1 ，并顯示錯(cuò)誤信息； 檢查FAT是否有空閑的盤塊，如有則為新文件分配一個(gè)盤塊，否則釋放中分配的打開(kāi) 文件表項(xiàng)，并調(diào)用my_close（）關(guān)閉中打開(kāi)的目錄文件；返回-1，并顯示錯(cuò)誤信息； 在父目錄中為新文件尋找一個(gè)空閑的目錄項(xiàng)或?yàn)槠渥芳右粋€(gè)新的目錄項(xiàng) ;需修

15、改該目錄 文件的長(zhǎng)度信息，并將該目錄文件的用戶打開(kāi)文件表項(xiàng)中的 fcbstate 置為 1； 準(zhǔn)備好新文件的 FCB 的內(nèi)容，文件的屬性為數(shù)據(jù)文件，長(zhǎng)度為0，以覆蓋寫方式調(diào)用do_write（） 將其填寫到中分配到的空目錄項(xiàng)中； 為新文件填寫中分配到的空閑打開(kāi)文件表項(xiàng)， fcbstate 字段值為 0，讀寫指針值為 0 ； 調(diào)用 my_close（） 關(guān)閉中打開(kāi)的父目錄文件； 將新文件的打開(kāi)文件表項(xiàng)序號(hào)作為其文件描述符返回。9刪除文件函數(shù) my_rm（）（ 1）對(duì)應(yīng)命令： my_rm（ 2）命令調(diào)用格式： my_rm filename（ 3）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： void my_rm（char *f

16、ilename）（ 4）功能：刪除名為 filename 的文件。（5）輸入：filename ：欲刪除文件的文件名，可能還包含路徑。（ 6）輸出：無(wú)。（7）函數(shù)需完成的工作： 若欲刪除文件的父目錄文件還沒(méi)有打開(kāi)，貝U調(diào)用my_open（）打開(kāi)；若打開(kāi)失敗，貝U返回， 并顯示錯(cuò)誤信息； 調(diào)用 do_read（） 讀出該父目錄文件內(nèi)容到內(nèi)存，檢查該目錄下欲刪除文件是否存在，若 不存在則返回，并顯示錯(cuò)誤信息； 檢查該文件是否已經(jīng)打開(kāi)，若已打開(kāi)則關(guān)閉掉； 回收該文件所占據(jù)的磁盤塊，修改 FAT； 從文件的父目錄文件中清空該文件的目錄項(xiàng)，且 free 字段置為 0 ：以覆蓋寫方式調(diào)用 do_write

17、（） 來(lái)實(shí)現(xiàn)； 修改該父目錄文件的用戶打開(kāi)文件表項(xiàng)中的長(zhǎng)度信息，并將該表項(xiàng)中的 fcbstate 置為 1； 返回。10打開(kāi)文件函數(shù) my_open（）（ 1）對(duì)應(yīng)命令： my_open（ 2）命令調(diào)用格式： my_open filename（ 3）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： int my_open（char *filename）（ 4）功能：打開(kāi)當(dāng)前目錄下名為 filename 的文件。（5）輸入：filename ：欲打開(kāi)文件的文件名（ 6）輸出：若打開(kāi)成功，返回該文件的描述符（在用戶打開(kāi)文件表中表項(xiàng)序號(hào)）；否則返回-1。（7）函數(shù)需完成的工作： 檢查該文件是否已經(jīng)打開(kāi)，若已打開(kāi)則返回 -1 ，并顯示

18、錯(cuò)誤信息； 調(diào)用 do_read（） 讀出父目錄文件的內(nèi)容到內(nèi)存，檢查該目錄下欲打開(kāi)文件是否存在，若 不存在則返回 -1 ，并顯示錯(cuò)誤信息； 檢查用戶打開(kāi)文件表中是否有空表項(xiàng)， 若有則為欲打開(kāi)文件分配一個(gè)空表項(xiàng)， 若沒(méi)有則 返回-1 ，并顯示錯(cuò)誤信息； 為該文件填寫空白用戶打開(kāi)文件表表項(xiàng)內(nèi)容，讀寫指針置為0； 將該文件所分配到的空白用戶打開(kāi)文件表表項(xiàng)序號(hào)（數(shù)組下標(biāo)）作為文件描述符 fd 返 回。11關(guān)閉文件函數(shù) my_close（）（ 1）對(duì)應(yīng)命令： my_close（ 2）命令調(diào)用格式： my_close fd（ 3）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： void my_close（int fd）（4）功能：關(guān)閉

19、前面由my_open（）打開(kāi)的文件描述符為fd的文件。（ 5）輸入：fd ：文件描述符。6）輸出：無(wú)（7）函數(shù)需完成的工作： 檢查 fd 的有效性（ fd 不能超出用戶打開(kāi)文件表所在數(shù)組的最大下標(biāo)） ，如果無(wú)效則返 回-1； 檢查用戶打開(kāi)文件表表項(xiàng)中的fcbstate字段的值，如果為1則需要將該文件的FCB的 內(nèi)容保存到虛擬磁盤上該文件的目錄項(xiàng)中，方法是：打開(kāi)該文件的父目錄文件，以覆蓋寫方式調(diào)用do_write（）將欲關(guān)閉文件的FCB寫入父目錄文件的相應(yīng)盤塊中； 回收該文件占據(jù)的用戶打開(kāi)文件表表項(xiàng)（進(jìn)行清空操作） ，并將 topenfile 字段置為 0； 返回。12寫文件函數(shù) my_writ

20、e（）（1）對(duì)應(yīng)命令： my_write（2）命令調(diào)用格式： my_write fd（ 3）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： int my_write（int fd）（4）功能：將用戶通過(guò)鍵盤輸入的內(nèi)容寫到fd 所指定的文件中。磁盤文件的讀寫操作都必須以完整的數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行，在寫操作時(shí)，先將數(shù)據(jù)寫在緩沖區(qū)中，緩沖區(qū)的大小與 磁盤塊的大小相同，然后再將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)一次性寫到磁盤塊中；讀出時(shí)先將一個(gè)磁盤 塊中的內(nèi)容讀到緩沖區(qū)中，然后再傳送到用戶區(qū)。本實(shí)例為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，沒(méi)有設(shè)置緩沖區(qū) 管理，只是在讀寫文件時(shí)由用戶使用 malloc（） 申請(qǐng)一塊空間作為緩沖區(qū)，讀寫操作結(jié)束后 使用 free（） 釋放掉。寫操作常有

21、三種方式：截?cái)鄬憽⒏采w寫和追加寫。截?cái)鄬懯欠艞壴瓉?lái)文件的內(nèi)容，重新寫 文件；覆蓋寫是修改文件在當(dāng)前讀寫指針?biāo)傅奈恢瞄_(kāi)始的部分內(nèi)容；追加寫是在原文件的最后添加新的內(nèi)容。在本實(shí)例中，輸入寫文件命令后，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)提示讓用戶選擇其中的一種寫方式，并將隨后鍵盤輸入的內(nèi)容按照所選的方式寫到文件中，鍵盤輸入內(nèi)容通過(guò)CTR+Z鍵（或其他設(shè)定的鍵）結(jié)束。（5）輸入：fd ： open（） 函數(shù)的返回值，文件的描述符；（ 6）輸出：實(shí)際寫入的字節(jié)數(shù)。（ 7）函數(shù)需完成的工作： 檢查 fd 的有效性（ fd 不能超出用戶打開(kāi)文件表所在數(shù)組的最大下標(biāo)） ，如果無(wú)效則返回-1 ，并顯示出錯(cuò)信息； 提示并等待用戶輸入寫

22、方式： （ 1 ：截?cái)鄬懀?2 ：覆蓋寫； 3 ：追加寫） 如果用戶要求的寫方式是截?cái)鄬懀?則釋放文件除第一塊外的其他磁盤空間內(nèi)容 （查找并修改FAT表），將內(nèi)存用戶打開(kāi)文件表項(xiàng)中文件長(zhǎng)度修改為 0,將讀寫指針置為0并轉(zhuǎn)； 如果用戶要求的寫方式是追加寫， 則修改文件的當(dāng)前讀寫指針位置到文件的末尾， 并轉(zhuǎn)； 如果寫方式是覆蓋寫，則直接轉(zhuǎn)； 提示用戶：整個(gè)輸入內(nèi)容通過(guò) CTR+Z鍵（或其他設(shè)定的鍵）結(jié)束；用戶可分多次輸入寫 入內(nèi)容，每次用回車結(jié)束； 等待用戶從鍵盤輸入文件內(nèi)容， 并將用戶的本次輸入內(nèi)容保存到一臨時(shí)變量 text 中， 要求每次輸入以回車結(jié)束，全部結(jié)束用 CTR+Z鍵（或其他設(shè)定的鍵

23、）； 調(diào)用 do_write() 函數(shù)將通過(guò)鍵盤鍵入的內(nèi)容寫到文件中 如果 do_write() 函數(shù)的返回值為非負(fù)值，則將實(shí)際寫入字節(jié)數(shù)增加 do_write() 函數(shù)返 回值，否則顯示出錯(cuò)信息，并轉(zhuǎn)； 如果text中最后一個(gè)字符不是結(jié)束字符 CTR+Z則轉(zhuǎn)繼續(xù)進(jìn)行寫操作；否則轉(zhuǎn)； 如果當(dāng)前讀寫指針位置大于用戶打開(kāi)文件表項(xiàng)中的文件長(zhǎng)度， 則修改打開(kāi)文件表項(xiàng)中的 文件長(zhǎng)度信息，并將 fcbstate 置 1； 返回實(shí)際寫入的字節(jié)數(shù)。13實(shí)際寫文件函數(shù) do_write()(1) 對(duì)應(yīng)命令：無(wú)(2) 命令調(diào)用格式：無(wú)( 3)函數(shù)設(shè)計(jì)格式： int my_write(int fd， char *t

24、ext ， int len ， char wstyle)(4) 功能：被寫文件函數(shù) my_write() 調(diào)用，用來(lái)將鍵盤輸入的內(nèi)容寫到相應(yīng)的文件中去。(5) 輸入：fd ： open() 函數(shù)的返回值，文件的描述符；text ：指向要寫入的內(nèi)容的指針；len ：本次要求寫入字節(jié)數(shù)wstyle ：寫方式6)輸出：實(shí)際寫入的字節(jié)數(shù)(7)函數(shù)需完成的工作： 用malloc()申請(qǐng)1024B的內(nèi)存空間作為讀寫磁盤的緩沖區(qū) buf,申請(qǐng)失敗則返回-1 ,并 顯示出錯(cuò)信息； 將讀寫指針轉(zhuǎn)化為邏輯塊塊號(hào)和塊內(nèi)偏移 off ，并利用打開(kāi)文件表表項(xiàng)中的首塊號(hào)及FAT表的相關(guān)內(nèi)容將邏輯塊塊號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的磁盤塊塊

25、號(hào)blkno ;如果找不到對(duì)應(yīng)的磁盤塊，則需要檢索FAT為該邏輯塊分配一新的磁盤塊，并將對(duì)應(yīng)的磁盤塊塊號(hào)blkno登記到FAT中，若分配失敗，則返回-1，并顯示出錯(cuò)信息； 如果是覆蓋寫，或者如果當(dāng)前讀寫指針?biāo)鶎?duì)應(yīng)的塊內(nèi)偏移 off 不等于 0，則將塊號(hào)為 blkno的虛擬磁盤塊全部1024B的內(nèi)容讀到緩沖區(qū)buf中；否則便用ASCII碼0清空buf ； 將 text 中未寫入的內(nèi)容暫存到緩沖區(qū) buff 的第 off 字節(jié)開(kāi)始的位置，直到緩沖區(qū)滿， 或者接收到結(jié)束字符CTR+Z為止；將本次寫入字節(jié)數(shù)記錄到tmplen中； 將buf中1024B的內(nèi)容寫入到塊號(hào)為blkno的虛擬磁盤塊中； 將當(dāng)前

26、讀寫指針修改為原來(lái)的值加上 tmplen ；并將本次實(shí)際寫入的字節(jié)數(shù)增加 tmplen ； 如果tmplen小于len，則轉(zhuǎn)繼續(xù)寫入；否則轉(zhuǎn)； 返回本次實(shí)際寫入的字節(jié)數(shù)。14讀文件函數(shù) my_read()1) 對(duì)應(yīng)命令： my_read2）命令調(diào)用格式： my_read fd len（ 3）函數(shù)設(shè)計(jì)格式： int myread （int fd, int len）（ 4）功能：讀出指定文件中從讀寫指針開(kāi)始的長(zhǎng)度為len 的內(nèi)容到用戶空間中。（5）輸入：fd ： open（） 函數(shù)的返回值，文件的描述符；len: 要從文件中讀出的字節(jié)數(shù)。（6）輸出：實(shí)際讀出的字節(jié)數(shù)。（7）函數(shù)需完成的工作： 定義

27、一個(gè)字符型數(shù)組 textlen ，用來(lái)接收用戶從文件中讀出的文件內(nèi)容； 檢查 fd 的有效性（ fd 不能超出用戶打開(kāi)文件表所在數(shù)組的最大下標(biāo)） ，如果無(wú)效則返 回-1 ，并顯示出錯(cuò)信息； 調(diào)用 do_read（） 將指定文件中的 len 字節(jié)內(nèi)容讀出到 text 中； 如果 do_read（） 的返回值為負(fù)，則顯示出錯(cuò)信息； 否則將 text 中的內(nèi)容顯示到屏幕上； 返回。15實(shí)際讀文件函數(shù) do_read（）（1）對(duì)應(yīng)命令：無(wú)2）命令調(diào)用格式：無(wú)3) 函數(shù)設(shè)計(jì)格式： int do_read (int fd, int len,char *text)（ 4）功能：被 my_read（） 調(diào)用，

28、讀出指定文件中從讀寫指針開(kāi)始的長(zhǎng)度為len 的內(nèi)容到用戶空間的 text 中。（5）輸入：fd ： open（） 函數(shù)的返回值，文件的描述符；len: 要求從文件中讀出的字節(jié)數(shù)。text ：指向存放讀出數(shù)據(jù)的用戶區(qū)地址（6）輸出：實(shí)際讀出的字節(jié)數(shù)。（7）函數(shù)需完成的工作： 使用malloc（）申請(qǐng)1024B空間作為緩沖區(qū)buf，申請(qǐng)失敗則返回-1，并顯示出錯(cuò)信息； 將讀寫指針轉(zhuǎn)化為邏輯塊塊號(hào)及塊內(nèi)偏移量 off ，利用打開(kāi)文件表表項(xiàng)中的首塊號(hào)查找FAT表，找到該邏輯塊所在的磁盤塊塊號(hào)；將該磁盤塊塊號(hào)轉(zhuǎn)化為虛擬磁盤上的內(nèi)存位置； 將該內(nèi)存位置開(kāi)始的1024B（一個(gè)磁盤塊）內(nèi)容讀入buf中； 比較

29、buf中從偏移量off開(kāi)始的剩余字節(jié)數(shù)是否大于等于應(yīng)讀寫的字節(jié)數(shù) len，如果是， 則將從 off 開(kāi)始的 buf 中的 len 長(zhǎng)度的內(nèi)容讀入到 text 中；否則，將從 off 開(kāi)始的 buf 中的剩余內(nèi)容讀入到 text 中； 將讀寫指針增加中已讀字節(jié)數(shù)，將應(yīng)讀寫的字節(jié)數(shù)len減去中已讀字節(jié)數(shù)，若len大于0,則轉(zhuǎn)；否則轉(zhuǎn)； 使用free()釋放中申請(qǐng)的buf 返回實(shí)際讀出的字節(jié)數(shù)。16.退出文件系統(tǒng)函數(shù)my_exitsys()(1) 對(duì)應(yīng)命令：my_exitsys(2) 命令調(diào)用格式：my_ exitsys(1) 函數(shù)設(shè)計(jì)格式：void my_exitsys()(2) 功能：退出文件系

30、統(tǒng)。(3) 輸入：無(wú)(4) 輸出：無(wú)。(5) 函數(shù)需完成的工作： 使用C庫(kù)函數(shù)fopen()打開(kāi)磁盤上的myfsys文件； 將虛擬磁盤空間中的所有內(nèi)容保存到磁盤上的myfsys文件中; 使用c語(yǔ)言的庫(kù)函數(shù)fclose()關(guān)閉myfsys文件； 撤銷用戶打開(kāi)文件表，釋放其內(nèi)存空間 釋放虛擬磁盤空間。流程圖程序啟動(dòng)文件系加載文件系統(tǒng)是 *否創(chuàng)建文件系統(tǒng)，并格式化等待用戶命令輸入-y lmy crea用戶|輸m/ ovif o/my_rmmy open入命令I(lǐng)lly t! XJ 1 3 Y三、程序?qū)崿F(xiàn)代碼:#in elude #in elude #i nclude #in elude #defi n

31、e BLOCKSIZE 1024 /磁盤塊大小#defi ne SIZE 1024000 /虛擬磁盤空間大小#define END 65535 / FAT 中的文件結(jié)束標(biāo)志#define FREE 0 / FAT 中盤塊空閑標(biāo)志#define ROOTBLOCKNUM 2 / 根目錄區(qū)所占盤塊數(shù)#define MAXOPENFILE 10/ 最多同時(shí)打開(kāi)文件個(gè)數(shù) t#define MAXTEXT 10000 /* 文件控制塊 */typedef struct FCBchar filename8; /文件名char exname3; /文件擴(kuò)展名unsigned char attribute;/

32、文件屬性字段，值為 0 時(shí)表示目錄文件，值為 1時(shí)表示數(shù)據(jù)文件unsigned short time; /文件創(chuàng)建時(shí)間unsigned short date; /文件創(chuàng)建日期unsigned short first; /文件起始盤塊號(hào)unsigned long length; /文件長(zhǎng)度char free; /表示目錄項(xiàng)是否為空，若值為 0，表示空，值為 1，表示已分配fcb;/* 文件分配表 */ typedef struct FATunsigned short id; / 磁盤塊的狀態(tài)（空閑的，最后的，下一個(gè)）fat;/* 用戶打開(kāi)文件表 */unsignedtypedef struct

33、USEROPENchar filename8; /文件名char exname3; /文件擴(kuò)展名unsigned char attribute;/文件屬性字段，值為 0 時(shí)表示目錄文件，值為 1時(shí)表示數(shù)據(jù)文件unsigned short time; /文件創(chuàng)建時(shí)間unsigned short date; /文件創(chuàng)建日期unsigned short first; /文件起始盤塊號(hào)long length;/ 文件長(zhǎng)度（對(duì)數(shù)據(jù)文件是字節(jié)數(shù)，對(duì)目錄文件可以是目錄項(xiàng)個(gè)數(shù)）char free; /表示目錄項(xiàng)是否為空，若值為 0，表示空，值為 1，表示已分配unsigned short dirno; /相應(yīng)

34、打開(kāi)文件的目錄項(xiàng)在父目錄文件中的盤塊號(hào)int diroff; /相應(yīng)打開(kāi)文件的目錄項(xiàng)在父目錄文件的 dirno 盤塊中的目錄項(xiàng)序號(hào)char dir80; /相應(yīng)打開(kāi)文件所在的路徑名，這樣方便快速檢查出指定文件是否已經(jīng)打開(kāi)int father; /父目錄在打開(kāi)文件表項(xiàng)的位置int count; /讀寫指針在文件中的位置 , 文件的總字符數(shù)char fcbstate; /是否修改了文件的FCB的內(nèi)容，如果修改了置為1,否則為0char topenfile; /表示該用戶打開(kāi)表項(xiàng)是否為空，若值為 0，表示為空，否則表示已被某打開(kāi)文件占據(jù)useropen;/* 引導(dǎo)塊 */typedef struct

35、 BLOCK0char magic10; /文件系統(tǒng)魔數(shù)char information200;/ 存儲(chǔ)一些描述信息，如磁盤塊大小、磁盤塊數(shù)量、最多打開(kāi)文件數(shù)等unsigned short root; /根目錄文件的起始盤塊號(hào)unsigned char *startblock; / 虛擬磁盤上數(shù)據(jù)區(qū)開(kāi)始位置 block0;unsigned char *myvhard; / 指向虛擬磁盤的起始地址useropen openfilelistMAXOPENFILE; / 用戶打開(kāi)文件表數(shù)組int curdir; /用戶打開(kāi)文件表中的當(dāng)前目錄所在打開(kāi)文件表項(xiàng)的位置char currentdir80;

36、/ 記錄當(dāng)前目錄的目錄名（包括目錄的路徑）unsigned char* startp; /記錄虛擬磁盤上數(shù)據(jù)區(qū)開(kāi)始位置char myfilename= myfilesys;/文件系統(tǒng)的文件名void startsys(); /進(jìn)入文件系統(tǒng)void my_format(); / 磁盤格式化void my_cd(char *dirname); / 更改當(dāng)前目錄void my_mkdir(char *dirname); /創(chuàng)建子目錄void my_ls(); /顯示目錄創(chuàng)建文件void my_rmdir(char *dirname); /刪除子目錄void my_create (char *file

37、name); /int my_open(char *filename); / 打開(kāi)文件int my_close(int fd); /關(guān)閉文件實(shí)際寫文件int my_write(int fd); /寫文件int do_write(int fd, char *text, int len, char wstyle); /int my_read (int fd, int len); /讀文件int do_read (int fd, int len,char *text); / 實(shí)際讀文件void my_exitsys(); / 退出文件系統(tǒng)unsigned short findblock(); / 尋

38、找空閑盤塊int findopenfile(); / 尋找空閑文件表項(xiàng)void startsys()FILE *fp;unsigned char bufSIZE;fcb *root;int i;申請(qǐng)?zhí)摂M磁盤空間myvhard = (unsigned char *)malloc(SIZE);/ memset(myvhard, 0, SIZE);/ 將 myvhard 中前 SIZE 個(gè)字節(jié)用 0 替換并返回 myvhard if(fp = fopen(myfilename, r) != NULL)fread(buf, SIZE, 1, fp);/ 將二進(jìn)制文件讀取到緩沖區(qū)fclose(fp);p

39、rintf(myfilesys is not exist,begin to creat the file.n);my_format();elsefor(i = 0; i filename);strcpy(openfilelist0.exname, root-exname);openfilelist0.attribute = root-attribute;openfilelist0.time = root-time;openfilelist0.date = root-date;openfilelist0.first = root-first;openfilelist0.length = root

40、-length;openfilelist0.free = root-free;openfilelist0.dirno = 5;openfilelist0.diroff = 0;strcpy(openfilelist0.dir, root);openfilelist0.father = 0;openfilelist0.count = 0;openfilelist0.fcbstate = 0;openfilelist0.topenfile = 1;for(i = 1; i startblock;void my_format()FILE *fp;fat *fat1, *fat2;block0 *bl

41、k0;time_t now;struct tm *nowtime;fcb *root;int i;blk0 = (block0 *)myvhard;fat1 = (fat *)(myvhard + BLOCKSIZE);fat2 = (fat *)(myvhard + 3 * BLOCKSIZE);root = (fcb *)(myvhard + 5 * BLOCKSIZE);strcpy(blk0-information, My FileSystem Ver 1.0 n Blocksize=1KB Whole size=1000KB Blocknum=1000 RootBlocknum=2n

42、);blk0-root = 5;blk0-startblock = (unsigned char *)root;for(i = 0; i id = END;fat2-id = END;fat2+;fat1-id = 6;fat2-id = 6;fat1+;fat2+;fat1-id = END;fat2-id = END;fat1+;fat2+;for(i = 7; i id = FREE;fat2-id = FREE;fat1+;fat2+;now = time(NULL);nowtime = localtime(&now);strcpy(root-filename, .);strcpy(r

43、oot-exname, );root-attribute = 0x28;root-time = nowtime-tm_hour * 2048 + nowtime-tm_min * 32 + nowtime-tm_sec / 2;root-date = (nowtime-tm_year - 80) * 512 + (nowtime-tm_mon + 1) * 32 + nowtime-tm_mday;root-first = 5;root-length = 2 * sizeof(fcb);root-free = 1;root+;now = time(NULL);strcpy(root-filen

44、ame, .);nowtime = localtime(&now);strcpy(root-exname, );root-attribute = 0x28;root-time = nowtime-tm_hour * 2048 + nowtime-tm_min * 32 + nowtime-tm_sec / 2;root-date = (nowtime-tm_year - 80) * 512 + (nowtime-tm_mon + 1) * 32 + nowtime-tm_mday;root-first = 5;root-length = 2 * sizeof(fcb);root-free =

45、1;fp = fopen(myfilename, w);fwrite(myvhard, SIZE, 1, fp);fclose(fp);void my_cd(char *dirname)char *dir;int fd;符串， 為分隔符字符串if(strcmp(dir, .) = 0)return;else if(strcmp(dir, .) = 0)if(curdir)curdir = my_close(curdir);return;else if(strcmp(dir, root) = 0)while(curdir)curdir = my_close(curdir); dir = strt

46、ok(NULL, );while(dir)dir = strtok(dirname, );/分解字符串為一組字符串。 dirname 為要分解的字fd = my_open(dir);if(fd != -1)curdir = fd;elsereturn;dir = strtok(NULL, );void my_mkdir(char *dirname)fcb *fcbptr;fat *fat1, *fat2;time_t now;struct tm *nowtime;char textMAXTEXT;unsigned short blkno;int rbn, fd, i;fat1 = (fat *

47、)(myvhard + BLOCKSIZE);fat2 = (fat *)(myvhard + 3 * BLOCKSIZE);openfilelistcurdir.count = 0;rbn = do_read(curdir, openfilelistcurdir.length, text);fcbptr = (fcb *)text;for(i = 0; i filename, dirname) = 0 & strcmp(fcbptr-exname, )= 0)printf(Error,the dirname is already exist!n);return;fcbptr = (fcb *

48、)text;for(i = 0; i free = 0)break;fcbptr+;blkno = findblock();/ 尋找空閑盤塊if(blkno = -1)return;(fat1 + blkno)-id = END;(fat2 + blkno)-id = END;now = time(NULL);nowtime = localtime(&now);strcpy(fcbptr-filename, dirname);strcpy(fcbptr-exname, );fcbptr-attribute = 0x30;fcbptr-time = nowtime-tm_hour * 2048

49、+ nowtime-tm_min * 32 + nowtime-tm_sec / 2;fcbptr-date = (nowtime-tm_year - 80) * 512 + (nowtime-tm_mon + 1) * 32 + nowtime-tm_mday;fcbptr-first = blkno;fcbptr-length = 2 * sizeof(fcb);fcbptr-free = 1;openfilelistcurdir.count = i * sizeof(fcb);/把當(dāng)前目錄的文件讀寫指針定位到文件末尾do_write(curdir, (char *)fcbptr, siz

50、eof(fcb), 2);/ 從指針 fcbptr 開(kāi)始寫一個(gè) fcb 大小的內(nèi)容到當(dāng)前目錄文件末尾fd = my_open(dirname);/ 返回新建立的目錄文件在用戶打開(kāi)文件數(shù)組的下標(biāo)if(fd = -1)return;fcbptr = (fcb *)malloc(sizeof(fcb);/建立新目錄的 .,.目錄now = time(NULL);nowtime = localtime(&now);strcpy(fcbptr-filename, .);strcpy(fcbptr-exname, );fcbptr-attribute = 0x28;fcbptr-time = nowtim

51、e-tm_hour * 2048 + nowtime-tm_min * 32 nowtime-tm_sec / 2;fcbptr-date = (nowtime-tm_year - 80) * 512 + (nowtime-tm_mon + 1) * 32 + nowtime-tm_mday;fcbptr-first = blkno;fcbptr-length = 2 * sizeof(fcb);fcbptr-free = 1;do_write(fd, (char *)fcbptr, sizeof(fcb), 2);now = time(NULL);nowtime = localtime(&now);strcpy(fcbptr-filename, .);strcpy(fcbptr-exname, );fcbptr-timenowtime-tm_hour2048 + nowtime-tm_min32 +fcbptr-attribute = 0x28;nowtime-tm_sec / 2;fcbptr-date = (nowtime-tm_year - 80) * 512 +