操作系统课程设计实验报告-模拟FAT文件系统 .doc
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- 上传时间:2022-10-04
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操作系统课程设计实验报告-模拟FAT文件系统 .doc
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操作系统课程设计之三操作系统课程设计之三设计任务:
模拟设计任务:
模拟OSOS文件系统文件系统在任一OS(Window或者Dos;也可以是在Linux下,但要求能将结果演示给老师看)下,建立一个大文件,把它假象成一张盘,在其中实现一个简单的模拟OS文件系统。
1、在现有机器硬盘上开辟10M(共1000010000个盘块个盘块,每盘块大小为1k)的硬盘空间(生成一个10M的用户文件SDisk.dat即可),作为设定的硬盘空间。
2、编写一管理程序SDisk,对此空间进行管理,以模拟OS文件系统,要求:
、盘块大小1k1k、空闲盘块的管理:
采用位位示示图法图法、文件空间管理:
采用FATFAT(文件分配表),每个盘块号占盘块号占22个字节个字节、目录项管理:
、每个目录项占用目录项占用3232字节字节,其中前8个字节(0-7)为文件名,之后跟3个字节(8-10)的扩展名,26-27字节,存放文件的第一个盘块号,最后四个字节(28-31),存放文件长度(如果目录项对应的是下一级子目录(文件),其文件长度部分为0)、目录按文件方式管理,每个目录仅用一个盘块目录仅用一个盘块(即1k,最多装32个目录项)、第0个目录项为本目录,即“.”,第0个字节为“.”,即0x2E,第26-27字节指明本目录所在盘块。
、第1个目录项为父目录,即“.”,第0,1个字节为“.”即0x2E,0x2E,第26-27字节指明父目录所在盘块。
、每个目录实际能放下文件或子目录30项。
、文件系统空间分配:
、第0个盘块(1k)存放磁盘信息(可以设定为格式说明“FAT32”、盘块大小,盘块数等内容)、第1个盘块起,至125盘块,共125个盘块(125k)存放FAT内容、第126、127(2个)盘块,存放位示图、从第128盘块至10000盘块,皆为数据(区)盘块,其逻辑编号从0开始,至9872号数据盘块,即第0数据盘块为128号盘块,第1数据盘块为129号盘块,、第第00数据盘块数据盘块(即128号盘块),存放根目录根目录(同样只用一个盘块作根目录),由于第0、1目录项为“.”(本目录),“.”(父目录),因此根目录下同样只能存放30个文件或目录,并且从第2个目录项开始。
、文件或子目录数据,放在第1数据盘块及以后的数据盘块中,由用户按需要使用。
3、SDisk管理程序的功能要求如下:
、正常情况下,显示等待命令输入符号#、改变目录命令:
#cd目录名,改变当前工作目录,目录不存在时给出出错信息#cd.,返回上一级目录,如果是根目录,给出提示信息、生成新目录#md目录名,创建新目录(需要更改FAT内容和位示图内容)、删除目录#rd目录名,删除目录,如果目录不存在时给出出错信息(需要更改FAT内容和位示图内容)、显示目录#dir,显示指定目录下或当前目录下的信息,包括文件名、扩展名、物理地址(文件或目录第一个盘块号)、文件长度、子目录、创建新文件#CreateFile文件名.扩展名文件长度,根据文件名.扩展名,创建一个目录项(fcb),根据文件长度和位示图中空闲盘块情况,分配足够多的连续盘块连续盘块,给新文件(需要更改FAT内容和位示图内容)。
、删除文件#DelFile文件名.扩展名,在文件所在的目录项中,将第一个字节变为0xE5,并同时修改FAT内容和位示图内容;如果文件不存在,给出出错信息、文件拷贝#CopyFile老文件,新文件,为新文件创建一个目录项,并将老文件内容复制到新文件中,并同时修改FAT内容和位示图内容、显示位示图内容#ShowBitMP,将位示图内容(已有信息部分),显示在屏幕上(按十六进制)、显示FAT内容#ShowFAT,将FAT内容(已有信息部分),显示在屏幕上(按十六进制)4、程序的总体流程为:
、输出提示符#,等待接受命令,分析键入的命令;、对合法的命令,执行相应的处理程序,否则输出错误信息,继续等待新命令(1、请参考“03.FAT32文件系统简介.doc”中,有关文件系统的规定;2、请参考WinHex中,目录所显示的信息进行编程)/关于关于FATFAT和和MAPMAP表的解释表的解释/用用bitsetbitset库,做库,做MAPMAP的是否判断,因为作业要求从数据块从的是否判断,因为作业要求从数据块从128128位开始,所以位开始,所以bitsetbitset的前的前128128位被置为位被置为-11,同样,同样FATFAT表表也是,其次,也是,其次,MAPMAP表和表和FATFAT表同样是用数表同样是用数组方式做保存,这样就略过了是对具体地址的操作,从数组的下标很容易的定位,组方式做保存,这样就略过了是对具体地址的操作,从数组的下标很容易的定位,关于对关于对FATFAT表和表和MAPMAP表的用法表的用法1.1.当要用到数据块是,查询当要用到数据块是,查询MAPMAP表(因为只做比较查询即可)表(因为只做比较查询即可),查询到的未用位置查询到的未用位置置置11,然后在,然后在FATFAT表上进行相应记录,在本程序做出的规定是,当文件夹表上进行相应记录,在本程序做出的规定是,当文件夹FATFAT表做表做-11,若是文件则按照,若是文件则按照FATFAT做对应的顺序记录,最后一块同样是做对应的顺序记录,最后一块同样是-11结束,结束,2.2.回收的时候,是按照回收的时候,是按照FATFAT表的首项,做顺序置表的首项,做顺序置00,然后,然后MAPMAP也在相应位置置也在相应位置置00#include#include#include#include#include/*/AUTHOR:
CHENLOG/ENVIROMENT:
VC2008WIN7/DATE:
2011-6-5VERSION1.0/*/usingnamespacestd;constintBLOCKNUM_SIZE=2;/盘块号大小constintBLOCK_SIZE=1024;/一个盘块大小数constintBLOCK_NUM=10001;/盘块数量constintDISK_SIZE=1024*1000*10;/磁盘大小constintLIST_SIZE=32;/目录项大小constintMAP_SIZE=10001;/MAP长度constintFATNUM=125;/FAT的盘块数第块没有用constintFATLIST=512;/每个盘口FAT的记录数constintDATABEG=128;/数据项开始FAT号structFCBcharfname8;/文件名charexname3;/扩展名shortfnum;/首块号intlength;/文件大小,目录则文件大小为;;structfatidshortidFATNUM*FATLIST;/FAT大小512个记录一块*FAT;structmapbitsetmaplist;*MAP;structDIRstructFCBlistLIST_SIZE+1;*filedir;intcurrentid=128;/当前FAT号intcurrentdir=128;/当前目录块号初始化是+1由于第个单元没有使用char*file;/磁盘的首地址char*FilePath=myfat;/window文件保存地址FILE*fp;/window文件地址stringCURRENT=root;/当前路径charcmd30;/输入指令charcommand16;/*对文件存储器进行格式化*创建根目录*/voidfindBit(structmap*MAP)voidinit(structfatid*FAT)inti,j;for(i=1;iDATABEG)FAT-idi=0;elseFAT-idi=-1;voidformat()booli;FAT=(structfatid*)(file+BLOCK_SIZE);/当前FAT地址MAP=(structmap*)(file+(FATNUM+1)*BLOCK_SIZE);/初始化位示图init(FAT);FAT-id0=9872;filedir=(structDIR*)(file+(FATNUM+1+2)*BLOCK_SIZE);/当前目录指针地址FAT-id128=-1;FAT-id0=9872-1;strcpy(filedir-list0.fname,.);strcpy(filedir-list0.exname,dir);filedir-list0.fnum=currentdir;filedir-list0.length=0;strcpy(filedir-list1.fname,.);strcpy(filedir-list1.exname,dir);filedir-list1.fnum=currentdir;filedir-list1.length=0;fp=fopen(FilePath,w+);fwrite(file,sizeof(char),DISK_SIZE,fp);fclose(fp);printf(初始化已经完成,现在可以进行操作了!
nn);/*创建子目录*/intmkdir(char*str)inti,j;intblockid;/将要创建的FAT号intblockdir;/将要创建的目录块号intlistnum;/目录块内编号structfatid*flagid;structDIR*dir;/当前目录指针structmap*MAP;structfatid*FAT;if(strcmp(str,)=0)printf(目录名称不能为空n);return0;dir=(structDIR*)(file+(currentdir)*BLOCK_SIZE);MAP=(structmap*)(file+(FATNUM+1)*BLOCK_SIZE);FAT=(structfatid*)(file+BLOCK_SIZE);for(i=DATABEG+1;imaplisti=0)break;if(iBLOCK_NUM)printf(内存不足n);return0;MAP-maplisti=1;/map置即已用dir=(structDIR*)(file+(currentdir)*BLOCK_SIZE);for(i=2;ilisti.fname,str)=0)printf(目录下有同名文件夹n);return0;for(i=2;ilisti.fname,)=0)/有空的目录块且无重名,第一版本的时候与上面的循环放在一起,存在一个情况是前面的建立的目录删除后,直接被同名的覆盖了break;if(iLIST_SIZE)printf(内存不足n);return0;flagid=(structfatid*)(file+BLOCK_SIZE);/fat首位地址for(j=DATABEG+1;jidj=0)blockdir=j;break;strcpy(dir-listi.fname,str);dir-listi.fnum=blockdir;strcpy(dir-listi.exname,dir);dir-listi.length=0;dir=(structDIR*)(file+blockdir*BLOCK_SIZE);/为新目录项创建根目录strcpy(dir-list0.fname,.);strcpy(dir-list0.exname,dir);dir-list0.fnum=blockdir;dir-list0.lengt
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